滾動(dòng)軸承失效模式——磨損

圖5 圓柱滾子軸承外圈滾道上的涂抹

圖6 調(diào)心滾子軸承外圈滾道上的涂抹

由于潤滑不充分，擋邊面和滾子端面也會(huì)發(fā)生涂抹(圖7)。對于滿裝滾動(dòng)體(無保持架)軸承，受潤滑和旋轉(zhuǎn)條件的影響，滾動(dòng)體之間的接觸處同樣會(huì)發(fā)生涂抹。

圖7 圓柱滾子軸承滾子端面的涂抹

如果軸承套圈安裝在軸上或軸承座中時(shí)，夾持力不足而導(dǎo)致套圈相對其支承面移動(dòng)(蠕動(dòng))，則會(huì)在軸承內(nèi)徑面、外徑面或軸、軸承座孔支承面上發(fā)生涂抹(也稱膠合)。由于兩零件直徑之間存在微小差異，造成其周長也存在微小差異。因此，相對于套圈旋轉(zhuǎn)的徑向載荷使兩零件在一系列連續(xù)點(diǎn)處發(fā)生接觸，兩接觸零件以微小差速相對轉(zhuǎn)動(dòng)。套圈相對其支承面以微小轉(zhuǎn)速差所作的這種滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)稱為“蠕動(dòng)”。

發(fā)生蠕動(dòng)時(shí)，套圈和支承面接觸區(qū)內(nèi)的粗糙峰被滾碾，使套圈表面呈現(xiàn)光亮外觀。在蠕動(dòng)過程中滾碾經(jīng)常發(fā)生，但不總是伴有套圈和支承面接觸處的滑動(dòng)，因而還可看到其他損傷，如擦傷印痕、微動(dòng)磨蝕和磨損。在某些承載條件下，當(dāng)套圈和支承面之間的過盈量不夠大時(shí)，則以微動(dòng)磨蝕為主。

此外，徑向采用間隙配合時(shí)，套圈端面和其軸向鄰接面之間也會(huì)發(fā)生蠕動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致橫向熱裂紋，最終引起套圈開裂。

磨粒磨損(abrasive wear): 由于潤滑不充分及(外部)顆粒的侵入，使材料逐漸移失。表面會(huì)有某種程度的變暗，變暗程度因磨粒的粗細(xì)及特性而不同。

三體磨損(three-body wear): 當(dāng)顆粒不受限、且可在表面自由滾動(dòng)、滑動(dòng)并同時(shí)和兩接觸表面相互作用時(shí)發(fā)生的一種磨粒磨損。

硬顆粒(hard particle):如來自磨削過程(如砂輪)的砂及顆粒。

犁溝(ploughing): 由兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的表面中較軟表面的塑性變形形成的溝槽。

拋光(polishing)：使軸承零件的原始加工表面外觀變得更為光亮的平滑作用。

光亮狀磨損(burnishing):導(dǎo)致粗糙峰頂部扁平化的塑性變形的累積，表面逐步呈現(xiàn)更光亮的狀態(tài)，而非表面精加工留下的形貌。

跑合(running-in): 在使用初期，改善機(jī)器零件吻合度、表面形貌及摩擦兼容性的過程。

軌跡(path pattern): 由于滾動(dòng)體和滾道接觸，軸承零件部分區(qū)域出現(xiàn)的痕跡(最終會(huì)變色)。

粘著磨損(adhesive wear):滑動(dòng)期間由于固相焊接而導(dǎo)致材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面，從一個(gè)表面移失的顆?；蛴谰没蚺R時(shí)粘附在另一表面。

涂抹(smearing): 粘著磨損的一種，材料從一個(gè)表面上機(jī)械性移除(常涉及塑性剪切變形)，并在一個(gè)或兩個(gè)表面上重新沉積為一薄層材料。

滑傷(skidding):由于高速滑動(dòng)和因載荷迅速變化而使?jié)櫥湍て屏眩诒砻娉霈F(xiàn)的斷續(xù)的銀霧狀表面損傷。

粘結(jié)(galling):零件表面材料以斑塊從一個(gè)接觸表面的某個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一接觸表面的某個(gè)位置，且有可能由于高的拖動(dòng)力而以多個(gè)粗糙峰的尺度回移到前一接觸表面。（注:典型的粘著磨損。）

劃傷(scoring):表面嚴(yán)重的擦傷或犁溝。

粗化(frosting):粘著磨損的特定形式，金屬微小碎片被滾動(dòng)體從軸承滾道上扯下。（注:粗化區(qū)在一個(gè)方向上感覺平滑，但在另一個(gè)方向上則有明顯的粗糙感。）

咬粘(seizing):接觸表面潤滑不充分、載荷過大和溫升所引起的極端涂抹，視運(yùn)轉(zhuǎn)速度和溫度不同，可導(dǎo)致材料軟化、二次淬火、開裂、摩擦焊合，嚴(yán)重時(shí)，還可導(dǎo)致軸承零件發(fā)生卡滯。

蠕動(dòng)(creep):在軸承套圈安裝時(shí)過盈配合不充分且載荷相對于套圈旋轉(zhuǎn)的情況下，軸承套圈相對于其支承面發(fā)生不希望有的運(yùn)動(dòng)。

注:蠕動(dòng)過程中，滾碾導(dǎo)致內(nèi)圈相對軸的轉(zhuǎn)速或者外圈相對軸承座的轉(zhuǎn)速存在微小差異。蠕動(dòng)常常(但不一定總是)伴隨有套圈與支承面接觸處的滑動(dòng)。

膠合(scuffing): 由滑動(dòng)面的固相焊接(無局部表面熔化)引起的一種粘著磨損或局部損傷。（注:由于該術(shù)語描述太通用且不嚴(yán)密，因此，盡量避免使用。）

微動(dòng)磨蝕 (fretting/fretting corrosion):一定摩擦條件下，配合面間的微小相對運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng))所引起的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致表面氧化、粗糙峰變成可見的粉狀鐵銹、配合面之一或兩者失去材料。表面變亮或變色(黑紅色)。

熱裂(thermal cracking、heat cracking):由滑動(dòng)摩擦發(fā)熱引起的損傷(或失效)。裂紋常出現(xiàn)在與滑動(dòng)垂直的方向。

(來源：軸承雜志社）

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