軸承失效分析的三個(gè)步驟

探索號(hào)QM

看了有的帖子，樓主提供了相當(dāng)部分的信息，包括圖片，非常希望得到軸承損壞的原因所在。我看了后也非常希望了解具體的原因。但是往往得到的信息有很大的局限性，即使與帖文的作者溝通了以后也還是困惑。這里轉(zhuǎn)貼一篇文章，與大家分享，希望大家多提一些意見(jiàn)。

# j/ X5 w0 @  w8 }2 p. V7 J軸承失效分析的三個(gè)步驟

5 N6 x+ g7 Z/ K- [1 C% x; B; E5 v一般情況下軸承失效分析大體可分為以下三個(gè)步驟：失效實(shí)物和背景材料的收集，盡可能地收集到失效實(shí)物的各個(gè)零件盒殘片。充分了解失效軸承的工作條件、使用過(guò)程和制造質(zhì)量等。具體內(nèi)容包括：
! U2 n4 `" `% D( u$ Z6 ?4 H1）主機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、工作狀況等軸承的設(shè)計(jì)工作條件。
+ X9 w: B" W8 a3 W8 P* T. N, Q9 _2）軸承機(jī)器相關(guān)部位其他零件的失效數(shù)據(jù)，軸承失效的類(lèi)型。
" t3 O+ {: Q* }3 u! N- O  B3）軸承的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。運(yùn)轉(zhuǎn)使用過(guò)程中有無(wú)不正常操作。
- e5 Q  x5 B. ~" {  V9 B4 Q4）軸承工作中所承受的實(shí)際載荷是否符合原設(shè)計(jì)。
* G" t! @& S$ c- s& D' `& H# q& Z5）軸承的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。   
6）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。
7）軸承的制造過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。  
0 n4 U5 d" X% A6 g1 F$ }4 ?8）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。  
; Y* i$ f* k5 @8 E" w# Q9）同批或同類(lèi)軸承的失效情況。9）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有膨脹及動(dòng)力傳遞變化。
* A1 ^- a2 X& k0 g! y' {. \% r10）軸承的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。   
& n4 @2 `4 v  e) {/ ]11）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。
. M& V  S6 N) R/ V* b12）軸承的制造過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。  
13）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。  
2 N  ]% ^& k0 ^8 _% \( z; i: @14）同批或同類(lèi)軸承的失效情況。
15）軸承工作的實(shí)際轉(zhuǎn)速及不同轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的頻率。
; d# o$ K' p* g7 E! A16）失效時(shí)是否有溫度的急劇增加或冒煙，是否有噪聲及振動(dòng)。
17）工作環(huán)境中無(wú)腐蝕性介質(zhì)，軸承與軸頸間有無(wú)特殊的的表面氧化色或其他沾污色。   
18）軸承的安裝記錄，軸承原始間隙。裝配和隊(duì)中情況，軸承座和機(jī)座剛性如何，安裝是否有異常。  
19）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有膨脹及動(dòng)力傳遞變化。

; a0 S% z1 Y$ k" A, v1 C; y2、微觀分析，失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對(duì)疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反正和對(duì)表面硬度檢測(cè)。分析的內(nèi)容應(yīng)包括：
1）材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。
0 b  h& h# C; e' u2）軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求  
3）測(cè)量基體硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。
4）斷口觀察與分析，用掃描電子顯微鏡定性分析和測(cè)量觀察斷口。
# o# ]3 i/ o1 C( k* [) Z5）電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測(cè)出斷口的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。
以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個(gè)步驟是一個(gè)由表里逐步深入的分析過(guò)程。具體每一步驟中包含的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的特點(diǎn)，視具體情況取舍，但分析步驟是缺一不可的。而且在整個(gè)分析過(guò)程中，分析結(jié)果應(yīng)始終安排與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來(lái)，綜合考慮。
; e" p7 e0 K' f9 \  ]: _% Z6）表層組織是否在脫碳層、托氏體和其他表面加工變質(zhì)層。  
7）測(cè)量滲碳層等表面強(qiáng)化層和多層金屬各層組織深度，腐蝕抗貨裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)裂紋的性質(zhì)和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。
4 ~" l0 a* r1 m, t; _8）根據(jù)晶粒大小、組織變性、局部相變、重結(jié)晶、相聚等判斷變形過(guò)程、溫升情況、材料種類(lèi)及工藝過(guò)程等。
* m- Z: [! G, H+ i/ L- P
/ [- O$ {' W( G3 c3、宏觀檢查，對(duì)失效軸承進(jìn)行宏觀檢查，是失效分析尺寸最重要的環(huán)節(jié)總體的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損失部位的特征，估計(jì)造成失效的起因，察看缺陷的大小、形狀、部位、數(shù)量和特征，并截取適當(dāng)部位做進(jìn)一步的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括：
. t- R1 L2 X( i2 C1）外形和尺寸的變化情況  
( Q5 d5 S( W1 i, l2）游隙的變化情況
3）是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類(lèi)型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。
+ u) k7 Q+ y( D  P# p, S( O! ?4）對(duì)失效特征區(qū)主要觀察有無(wú)異常磨損、外來(lái)顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。
) f) K. H: a9 |2 d" l5）冷酸洗法或熱酸洗法檢查軸承零件原始表面有無(wú)軟點(diǎn)、脫碳層和燒傷，特別是表面磨削燒傷。
) P6 L/ X9 d: Q2 r/ z# z& b. R) M. V6）用X射線應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。
* m6 f8 q. ]; }/ X7）是否有裂紋，裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。
8）磨損是什么類(lèi)型的，對(duì)失效有多大作用。  
9）觀察軸承各零件工作表面變色的情況和部位以確定其潤(rùn)滑情況和表面溫度效應(yīng)。
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yuleshi

學(xué)習(xí)了

yuleshi

謝謝了

浪人tjl

學(xué)習(xí)了

hl19872300

很詳細(xì)啊，補(bǔ)充了一些自己不知道的，已保存！

狂歡的太陽(yáng)

學(xué)習(xí)了 收藏下來(lái)

452092005

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學(xué)習(xí)了，感謝樓主。

houbaomin0620

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另外，多多了解各種失效模式，及其發(fā)生的概率分布情況，對(duì)分析判斷也有很大的幫助。

Pascal

說(shuō)得比較全了，已保存。
: W# K2 E+ H+ w: F1 J6 E經(jīng)常要處理軸承失效的社友可據(jù)此編個(gè)軸承失效的checklist