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FAG軸承 | 軋機(jī)軸承壽命和主要失效形式

考慮到滾動(dòng)軸承壽命的離散特性，提高滾動(dòng)軸承壽命的主要目的應(yīng)該是減少使用滾動(dòng)軸承時(shí)的早期疲勞。滾動(dòng)軸承壽命與主機(jī)壽命、相匹配。由于軋機(jī)軸承的使用領(lǐng)域不同，主機(jī)對(duì)軋機(jī)軸承性能的要求差異很大，因此軋機(jī)軸承壽命的類型也不同。對(duì)于最廣泛使用的主機(jī)，疲勞壽命是軋機(jī)軸承壽命的基本要求。

大量的應(yīng)用實(shí)踐和壽命實(shí)驗(yàn)都表明，滾動(dòng)軋機(jī)軸承失效多為接觸表面疲勞。

由于軋機(jī)軸承在載荷下旋轉(zhuǎn)，在滾動(dòng)體分別與內(nèi)圈滾（溝）道和外圈滾（溝）道的滾動(dòng)接觸處，產(chǎn)生的接觸應(yīng)力為重復(fù)交變應(yīng)力，對(duì)滾子軋機(jī)軸承，沿接觸線的應(yīng)力分布不均勻，旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩端還會(huì)產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中。交變應(yīng)力的循環(huán)作用，使接觸表面的基體組織產(chǎn)生組織變化，經(jīng)過一定時(shí)期后，便有片狀顆粒自表面剝落，形成麻坑或麻點(diǎn)。國際將疲勞列在軋機(jī)軸承六種常見失效模式之首，被列在第六位的斷裂在形成過程中也因有疲勞的原因，被稱為疲勞斷裂。典型的疲勞失效分為次表面起源型和表面起源型。

1次表面起源型疲勞

滾動(dòng)接觸最大接觸應(yīng)力發(fā)生在表面下一定深度的某處，在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，在該處形成疲勞源（微裂紋）．裂紋源在循環(huán)應(yīng)力下逐步向表面擴(kuò)展，形成開放式的片狀裂縫，進(jìn)而被撕裂為片狀顆粒從表面剝落，產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑。如該處軋機(jī)軸承鋼存在某種薄弱點(diǎn)、或缺陷（常見的如非金屬夾雜物、氣隙、粗大碳化物的晶界面），將加速疲勞源的形成和疲勞裂紋的擴(kuò)展，大大降低疲勞壽命。

2.表面起源型疲勞

接觸表面處有損傷，這些損傷可能是原始的，即制造過程中形成的劃傷、碰痕，也可能是使用中產(chǎn)生的，如潤滑劑中的硬顆粒，軋機(jī)軸承零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微小擦傷；損傷處可能存在潤滑不良，如潤滑劑貧乏，潤滑劑失效；不良的潤滑狀態(tài)加劇滾動(dòng)體與滾道之間的相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致表面損傷處的微凸體根部產(chǎn)生顯微裂紋；裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致微凸體脫落，或形成片狀剝落區(qū)。這種剝落深度較淺，有時(shí)易與暗灰色蝕斑相混淆；

3疲勞斷裂

疲勞斷裂的起源是過度緊配合產(chǎn)生的裝配應(yīng)力與循環(huán)交變應(yīng)力形成的疲勞屈服，裝配應(yīng)力、交變應(yīng)力與屈服極限之間的平衡一旦失去，便會(huì)沿套圈軸線方向產(chǎn)生斷裂，形成貫穿狀的裂縫。

實(shí)踐中正常使用失效的軋機(jī)軸承，其損壞大多如上所述，即接觸表面疲勞，而三種疲勞失效類型又以次表面起源型疲勞最為常見，ASO281和ISO281/amd.2推薦的軋機(jī)軸承壽命計(jì)算方法就是以次表面起源型疲勞為基礎(chǔ)得出的。