滾動軸承失效模式——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發(fā)生涂抹(圖7)。對于滿裝滾動體(無保持架)軸承，受潤滑和旋轉(zhuǎn)條件的影響，滾動體之間的接觸處同樣會發(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，夾持力不足而導致套圈相對其支承面移動(蠕動)，則會在軸承內(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)點處發(fā)生接觸，兩接觸零件以微小差速相對轉(zhuǎn)動。套圈相對其支承面以微小轉(zhuǎn)速差所作的這種滾動運動稱為“蠕動”。

發(fā)生蠕動時，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，因而還可看到其他損傷，如擦傷印痕、微動磨蝕和磨損。在某些承載條件下，當套圈和支承面之間的過盈量不夠大時，則以微動磨蝕為主。

此外，徑向采用間隙配合時，套圈端面和其軸向鄰接面之間也會發(fā)生蠕動，嚴重時導致橫向熱裂紋，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。表面會有某種程度的變暗，變暗程度因磨粒的粗細及特性而不同。

三體磨損(three-body wear): 當顆粒不受限、且可在表面自由滾動、滑動并同時和兩接觸表面相互作用時發(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): 由兩個相對運動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): 由于滾動體和滾道接觸，軸承零件部分區(qū)域出現(xiàn)的痕跡(最終會變色)。

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

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

滑傷(skidding):由于高速滑動和因載荷迅速變化而使?jié)櫥湍て屏?，在表面出現(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接觸表面的某個位置轉(zhuǎn)移到另一接觸表面的某個位置，且有可能由于高的拖動力而以多個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體從軸承滾道上扯下。（注:粗化區(qū)在一個方向上感覺平滑，但在另一個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，視運轉(zhuǎn)速度和溫度不同，可導致材料軟化、二次淬火、開裂、摩擦焊合，嚴重時，還可導致軸承零件發(fā)生卡滯。

蠕動(creep):在軸承套圈安裝時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)生不希望有的運動。

注:蠕動過程中，滾碾導致內(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。蠕動常常(但不一定總是)伴隨有套圈與支承面接觸處的滑動。

膠合(scuffing): 由滑動面的固相焊接(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密，因此，盡量避免使用。）

微動磨蝕 (fretting/fretting corrosion):一定摩擦條件下，配合面間的微小相對運動(滑動)所引起的化學反應(yīng)，導致表面氧化、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):由滑動摩擦發(fā)熱引起的損傷(或失效)。裂紋常出現(xiàn)在與滑動垂直的方向。

(來源：軸承雜志社）

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