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　　摘　要：通過對圓錐滾子軸承早期失效的分析研究，確定軸承的失效原因，找出解決失效的方法，確保在今后的試驗中不再發(fā)生類似事故。
　　關(guān)鍵詞：圓錐滾子軸承；早期失效原因；解決方法
　　1　前言
　　某汽車主機(jī)廠在做跑車試驗時，差速器上裝有我公司的某型號圓錐滾子軸承出現(xiàn)早期失效，現(xiàn)將其失效分析情況闡述之，一邊查找原因并提出相應(yīng)解決辦法。拆卸后發(fā)現(xiàn)軸承裝配高異常，滾動體表面剝落嚴(yán)重，清洗后可見大量片狀金屬碎屑及少量非金屬硬質(zhì)顆粒。
　　2　軸承故障特征
　　差速器傳動齒輪打齒，軸承早期失效，軸承拆卸后發(fā)現(xiàn)軸承裝配高異常，而軸承外圈工作面基本正常，滾動體表面剝落嚴(yán)重，可見大量片狀碎屑，將其清洗后首先對尺寸進(jìn)行了全面檢測并將軸承分解，軸承零件故障特征有：
　　2.1 軸承外圈
　　外圈滾道面為正常工作軌跡，有輕微剝落，外徑表面有相對滑動的摩擦痕跡（見圖1）。 　　2.2 軸承內(nèi)圈
　　內(nèi)圈滾道面有明顯的磨損，碾壓痕跡明顯，并有黑色的片狀碎屑，大擋邊表面正常，沒有損傷；內(nèi)徑表面有相對滑動的摩擦痕跡，占整個內(nèi)徑寬度的4/5（見圖2）。 　　2.3 滾動體
　　每一粒滾子外徑均有不同程度的剝落，滾子球基面正常（圖3）。 　　2.4 保持架
　　保持架完好，有2/3的橫梁外徑表面有摩擦痕跡，對應(yīng)的橫梁內(nèi)表面邊緣有沿轉(zhuǎn)動方向的擠壓變形，同時窗口小端有明顯的滾子壓痕（圖4）。 　　3　故障軸承相關(guān)參數(shù)的測量數(shù)據(jù)見表3.1。
　　3.1 軸承全項檢測數(shù)值 　　3.2 軸承的材質(zhì)檢測
　　依據(jù)GB/T18254-2002、JB/T1255-2001，送檢軸承內(nèi)圈、外圈和滾子材料質(zhì)量及熱處理質(zhì)量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　4　軸承的故障分析
　　從故障軸承的表面狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)的測量數(shù)據(jù)可以分析如下：
　?、佥S承內(nèi)圈滾道尺寸變化很大，同時軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸變大；
　　②軸承內(nèi)圈的滾道表面的整個運行軌跡有明顯的邊界，軌跡劃痕及剝落是由于潤滑油中混有硬質(zhì)異物，在滾子的高速碾壓下造成的；
　?、蹆?nèi)徑表面占整個內(nèi)徑寬度4/5的內(nèi)表面和軸之間有相互摩擦的轉(zhuǎn)動痕跡，軸承內(nèi)圈和軸應(yīng)是過盈配合，正常工作時不應(yīng)該有相互轉(zhuǎn)動現(xiàn)象；而出現(xiàn)轉(zhuǎn)動痕跡，說明軸承內(nèi)圈和軸之間發(fā)生相互運動，軸承工作異常。
　　④軸承保持架2/3的橫梁外徑表面有摩擦痕跡，對應(yīng)的橫梁內(nèi)表面邊緣有沿轉(zhuǎn)動方向的擠壓變形，同時保持架窗口小端有明顯的滾子壓痕，可以認(rèn)為軸承工作時滾子突然卡死，而保持架在慣性的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，造成橫梁內(nèi)表面邊緣有沿轉(zhuǎn)動方向的擠壓變形，橫梁外徑表面和外圈滾道有摩擦痕跡；
　?、轁L子的外徑均有不同程度的剝落，顯而易見作用在軸承單粒滾子上的載荷非常大，所以滾子表面剝落Z為嚴(yán)重。見圖5所示。 　　5　結(jié)論
　　由于清洗后可見大量片狀金屬碎屑及少量非金屬硬質(zhì)顆粒，我們認(rèn)為金屬碎屑應(yīng)為軸承早期剝落所致;而非金屬硬質(zhì)顆粒應(yīng)為相關(guān)零部件（如差速器殼體、橋殼都是鑄件）由于清洗不徹底所致；而后期的試驗過程中通過潤滑系統(tǒng)對相關(guān)零部件進(jìn)行潤滑時由潤滑油把雜質(zhì)帶到軸承內(nèi)部，從而導(dǎo)致軸承卡死損壞。
　　綜合以上客觀事實和通過對軸承殘件表面的損壞現(xiàn)象進(jìn)行客觀分析后，可初步認(rèn)定軸承是在工作時由于異物進(jìn)入，滾子突然卡死，保持架在慣性的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滾子擠壓保持架，保持架產(chǎn)生變形并同外圈工作面產(chǎn)生摩擦，所受載荷增大，造成軸承內(nèi)圈和軸之間相互運動，導(dǎo)致軸承竄動，造成傳動齒輪嚙合位置異常，使軸承承所受的載荷產(chǎn)生急劇變化，以致于軸承的內(nèi)圈與滾子異常接觸磨損，高速運轉(zhuǎn)的滾子對內(nèi)圈滾道進(jìn)行碾壓，造成軸承內(nèi)圈滾道磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致軸承的早期失效。
　　總之，要想實現(xiàn)滾動軸承具有更長的壽命和精度保持期，除了軸承廠家努力提高產(chǎn)品質(zhì)量外，軸承用戶也必須嚴(yán)格安按照軸承的使用要求進(jìn)行安裝維護(hù)軸承，否則，再好的軸承也會在惡劣的、隨意的使用條件下?lián)p壞。