軸承斷裂的定義及檢查方向
對(duì)于一個(gè)質(zhì)量合格的軸承而言，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)軸承材料的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂紋，并擴(kuò)展。斷裂是裂紋擴(kuò)展到一定程度，零件的一部分完全分離的結(jié)果。
一個(gè)合格軸承在正常應(yīng)用條件下，其材料抗拉強(qiáng)度極限足以滿足應(yīng)用需求，除非外界的工作條件發(fā)生改變，應(yīng)力超過(guò)材料可以滿足的極限，此時(shí)出現(xiàn)軸承的提早失效。這種情況下可以檢查軸承的應(yīng)用條件，以保證軸承的正常運(yùn)行。此時(shí)，軸承的使用者應(yīng)該自查應(yīng)用情況，排除故障誘因。
從軸承斷裂的定義可以看到，導(dǎo)致斷裂的的因素中，除了應(yīng)力以外，還有材料的抗拉強(qiáng)度。如果外界應(yīng)用條件一切正常，而這個(gè)工作條件下產(chǎn)生的應(yīng)力依然超過(guò)了軸承材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度極限，那么就說(shuō)明可能材質(zhì)本身存在某種問(wèn)題。此時(shí)對(duì)于軸承的應(yīng)用者而言，應(yīng)該求助供應(yīng)商，檢查軸承材質(zhì)。
通常在軸承失效現(xiàn)場(chǎng)，至少先檢查斷裂軸承的本身，進(jìn)行失效分析，尋找與應(yīng)用有關(guān)的原因和線索，排查應(yīng)用誘因之后，再進(jìn)行材質(zhì)檢查。
軸承斷裂的失效分析
軸承斷裂主要包括三大類：過(guò)載斷裂、疲勞斷裂、熱裂。這三類的排查可以檢查出軸承應(yīng)用條件中可能存在的導(dǎo)致軸承斷裂的原因。
1、過(guò)載斷裂
過(guò)載斷裂是由于應(yīng)力集中超過(guò)了材料的拉伸強(qiáng)度造成的，也可因局部應(yīng)力過(guò)大，如沖擊或因過(guò)盈配合過(guò)緊造成的應(yīng)力過(guò)大所引起。
常見(jiàn)的軸承過(guò)載斷裂可能來(lái)自使用過(guò)成中的敲擊，因此可能伴有軸承局部的缺損。如圖所示。
2、疲勞斷裂
在彎曲、拉伸、扭轉(zhuǎn)條件下，應(yīng)力不斷從好過(guò)疲勞強(qiáng)度極限就會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂，裂紋先應(yīng)在應(yīng)力較高處形成并逐步擴(kuò)展到零件界面的某一部分，最終造成過(guò)載斷裂。疲勞斷裂主要發(fā)生在套圈和保持架上。
疲勞斷裂的斷面中，有時(shí)候可以找到疲勞的起始點(diǎn)，成貝殼狀擴(kuò)展。如圖所示，圖中疲勞起始點(diǎn)的開(kāi)裂條紋清晰可見(jiàn)。
3、熱裂
熱裂是由于滑動(dòng)產(chǎn)生的高摩擦熱造成的，裂紋通常出現(xiàn)在與滑動(dòng)方向垂直處。淬硬鋼對(duì)熱裂比較敏感。
從熱裂的定義可以看到，熱裂是與摩擦發(fā)熱相關(guān)的，因此在進(jìn)行軸承故障診斷的時(shí)候，可能發(fā)現(xiàn)相關(guān)部位顏色的變化以及相對(duì)的摩擦，并且裂紋與摩擦方向相垂直。
下圖是一個(gè)內(nèi)圈跑圈引起摩擦發(fā)熱造成的內(nèi)圈斷裂，圖中可見(jiàn)，摩擦是周向的，斷裂方向是軸向的，并且相關(guān)接觸表面有摩擦的黏著磨損痕跡。
