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查找故障:確定推力滾針軸承過早失效的真正原因

發布日期:2019-12-26 作者: 點擊:

現代製造實踐和預測性維護等技術已使軸承過早失效的情況很少發生。但是,它仍然可能發生,並且一旦發生,將產生災難性的影響。令人擔憂的是,某些失效推力滾針軸承距離其計算的使用壽命還很遙遠,並且隻能運行其額定壽命的5-10%。對於客戶而言,這是巨大的費用和煩惱的來源,他們希望他們的推力滾針軸承能在其計算出的使用壽命及以後的使用壽命內保持使用壽命。

與其他應用相比,某些應用(例如風力渦輪機變速箱)更容易出現早期推力滾針軸承故障。對客戶而言,重要的是診斷故障並進行糾正。但是,關於早期推力滾針軸承失效的確切原因一直有很多爭論。 

過早失效的一個常見特征是在推力滾針軸承表麵下方的白色裝飾小裂紋網絡,即所謂的“白色蝕刻裂紋”(WEC)或在滾道表麵可見的軸向小裂紋(圖1)。乍一看,可以認為是造成問題的原因,這在大多數推力滾針軸承過早失效的情況下都是可以看到的。 

但是,SKF進行的一項為期四年的廣泛研究項目表明,實際上,這些裂紋發生在失效鏈的末端,並且是過早失效的推力滾針軸承中裂紋網絡的自然結果。該公司的專家得出結論,WEC隻是故障的可見症狀,而不是根本原因的一部分。 

到目前為止,SKF已經確定了導致軸承過早失效的七種機製,這導致了一個常見的結果:推力滾針軸承壽命縮短以及WEC的出現。因此,SKF開發了一種對推力滾針軸承過早故障進行分類的方案,以幫助應用工程師與客戶一起尋找故障的真正根源,從而找到合適的解決方案。 

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盡管有了這一新見解,仍會將一些過早的故障分配給WEC,並在此基礎上解決(通常是通過將故障推力滾針軸承替換為相同的軸承)。然而,與其不必要地重複這種方法,重要的是深入研究問題並找出失敗的根本原因。SKF的研究確定了一係列根本原因,可以在每種情況下找到更準確的解決方案。 

該項目涉及複製在現場失敗的推力滾針軸承中看到的確切條件,並對其進行廣泛的實驗室測試(包括光學和掃描電子顯微鏡以及超聲波)。使軸承在受控條件下失效,有助於SKF查明確切的失效機理,從而為每個問題找到更準確,更有針對性的解決方案。 

對於每一個根本原因,SKF都會在試驗台上係統地再現關鍵操作條件。這樣一來,他們就可以確定哪些特殊情況導致了WEC,並可以證明裂紋與結構應力之間的聯係。該項目使SKF能夠闡明WEC在傳統推力滾針軸承滾動接觸疲勞和加速疲勞(加速軸承剝落)方麵的作用。 

在推力滾針軸承滾動接觸疲勞(沒有過早失效)的情況下,WEC通常是由循環應力和載荷引起的。但是,在加速疲勞中可以看到WEC的出現更為廣泛,這可以歸因於較高的應力,較低的材料強度和/或摩擦和潤滑作用的混合。 

WEC是軸承鋼微觀結構中的裂縫。之所以命名它們,是因為經過拋光和蝕刻的鋼樣品的微觀結構呈現白色外觀。受影響的區域包含超細,納米晶體,無碳化物的鐵素體或具有非常精細的碳化物顆粒分布的鐵素體。由於過度軋製時裂紋麵上的摩擦,非晶化形成白色蝕刻區域(WEA)。由於它們對蝕刻劑的低蝕刻響應,這些區域在光學顯微鏡下顯示為白色。裂紋周圍的白色蝕刻區域比周圍(且不受影響)的微結構堅硬10-50%。 


本文網址:http://www.bulksmsinnigeria247.com/news/461.html

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