FAG軸承

　　FAG軸承失效原因
　　根據FAG軸承工作表面磨削變質層的形成機理，影響磨削變質層的主要因素是磨削熱和磨削力的作用。下面我們就來分析一下關于FAG軸承失效的原因。
　　1、FAG軸承的磨削熱
　　在FAG軸承的磨削加工中，砂輪和工件接觸區內，消耗大量的能，產生大量的磨削熱，造成磨削區的局部瞬時高溫。運用線狀運動熱源傳熱理論公式推導、計算或應用紅外線法和熱電偶法實測實驗條件下的瞬時溫度，可發現在0.1～0.001ms內磨削區的瞬時溫度可高達1000～1500℃。這樣的瞬時高溫，足以使工作表面一定深度的表面層產生高溫氧化，非晶態組織、高溫回火、二次淬火，甚至燒傷開裂等多種變化。
　　（1）表面氧化層
　　瞬時高溫作用下的鋼表面與空氣中的氧作用，升成極薄（20～30nm）的鐵氧化物薄層。值得注意的是氧化層厚度與表面磨削變質層總厚度測試結果是呈對應關系的。這說明其氧化層厚度與磨削工藝直接相關，是磨削質量的重要標志。
　　（2）非晶態組織層
　　磨削區的瞬時高溫使工件表面達到熔融狀態時，熔融的金屬分子流又被均勻地涂敷于工作表面，并被基體金屬以極快的速度冷卻，形成了極薄的一層非晶態組織層。它具有高的硬度和韌性，但它只有10nm左右，很容易在精密磨削加工中被去除。
　　（3）高溫回火層
　　磨削區的瞬時高溫可以使表面一定深度（10～100nm）內被加熱到高于工件回火加熱的溫度。在沒有達到奧氏體化溫度的情況下，隨著被加熱溫度的提高，其表面逐層將產生與加熱溫度相對應的再回火或高溫回火的組織轉變，硬度也隨之下降。加熱溫度愈高，硬度下降也愈厲害。
　　（4）二層淬火層
　　當磨削區的瞬時高溫將工件表面層加熱到奧氏體化溫度（Ac1）以上時，則該層奧氏體化的組織在隨后的冷卻過程中，又被重新淬火成馬氏體組織。凡是有二次淬火燒傷的工件，其二次淬火層之下必定是硬度極低的高溫回火層。
　　（5）磨削裂紋
　　二次淬火燒傷將使工件表面層應力變化。二次淬火區處于受壓狀態，其下面的高溫回火區材料存在著最大的拉應力，這里是最有可能發生裂紋核心的地方。裂紋最容易沿原始的奧氏體晶界傳播。嚴重的燒傷會導致整個磨削表面出現裂紋（多呈龜裂）造成工件報廢。
　　2、FAG軸承的變質層
　　在磨削過程中，工件表面層將受到砂輪的切削力、壓縮力和摩擦力的作用。尤其是后兩者的作用，使工件表面層形成方向性很強的塑性變形層和加工硬化層。這些變質層必然影響表面層殘余應力的變化。
　　（1）冷塑性變形層
　　在磨削過程中，每一刻磨粒就相當于一個切削刃。不過在很多情況下，切削刃的前角為負值，磨粒除切削作用之外，就是使工件表面承受擠壓作用（耕犁作用），使工件表面留下明顯的塑性變形層。這種變形層的變形程度將隨著砂輪磨鈍的程度和磨削進給量的增大而增大。
　　（2）熱塑性變形（或高溫性變形）層
　　磨削熱在工作表面形成的瞬時溫度，使一定深度的工件表面層彈性極限急劇下降，甚至達到彈性消失的程度。此時工作表面層在磨削力，特別是壓縮力和摩擦力的作用下，引起的自由伸展，受到基體金屬的限制，表面被壓縮（更犁），在表面層造成了塑性變形。高溫塑性變形在磨削工藝不變的情況下，隨工件表面溫度的升高而增大。
　　（3）加工硬化層
　　有時用顯微硬度法和金相法可以發現，由于加工變形引起的表面層硬度升高。
　　除磨削加工之外，鑄造和熱處理加熱所造成的表面脫碳層，再以后的加工中若沒有被完全去除，殘留于工件表面也將造成表面軟化變質，促成軸承的早期失效。
　　FAG軸承廣泛用于鋼鐵、汽車、冶金、水利、電力、船舶、石油、礦山等行。
　　FAG軸承損傷狀態與原因措施
　　1、剝離
　　損傷狀態:FAG軸承再承受載荷旋轉時，內圈、外圈的滾道面或滾動體面由于滾動疲勞而呈現魚鱗狀的剝離現象。
　　原因:載荷過大。安裝不良（非直線性）力矩載荷異物侵入、進水。潤滑不良、潤滑劑不合適FAG軸承游隙不適當。FAG軸承箱精度不好，FAG軸承箱的剛性不均軸的撓度大生銹、侵蝕點、擦傷和壓痕（表面變形現象）引起的發展。
　　措施:檢查載荷的大小及再次研究所使用的FAG軸承改善安裝方法改善密封裝置、停機時防銹。使用適當粘度的潤滑劑、改善潤滑方法。檢查軸和FAG軸承箱的精度。檢查游隙。
　　2、剝皮
　　損傷狀態:呈現出帶有輕微磨損的暗面，暗面上由表面往里有多條深至5-10m的微小裂縫，并在大范圍內發生微小脫落（微小剝離）
　　原因:潤滑劑不合適。異物進入了潤滑劑內。潤滑劑不良造成表面粗糙。配對滾動零件的表面光潔度不好。
　　措施:選擇潤滑劑改善密封裝置改善配對滾動零件的表面光潔度。
　　3、卡傷
　　損傷狀態:所謂卡傷是由于在滑動面傷產生的部分的微小燒傷匯總而產生的表面損傷。滑道面、滾動面圓周方向的線狀傷痕。滾子端面的擺線狀傷痕靠近滾子端面的軸環面的卡傷。
　　原因:過大載荷、過大預壓。潤滑不良。異物咬入。內圈外圈的傾斜、軸的撓度。軸、FAG軸承箱的精度不良。
　　措施:檢查載荷的大小。預壓要適當。改善潤滑劑和潤滑方法。檢查軸、FAG軸承箱的精度。
　　4、斷裂
　　損傷狀態:所謂斷裂是指由于對滾道輪的擋邊或滾子角的局部部分施加樂沖擊或過大載荷而一小部分斷裂。
　　原因:安裝時受到了打擊。載荷過大。跌落等使用不良。
　　措施:改善安裝方法（采用熱裝，使用適當的工具夾）。糾正載荷條件。FAG軸承安裝到位，使擋邊受支承。
　　5、裂紋、裂縫
　　損傷狀態:所謂裂紋是指滾道輪或滾動體產生裂紋損傷。如果繼續使用的話，也將包括裂紋發展的裂縫。
　　原因:過大過盈量。過大載荷，沖擊載荷。剝離有所發展。由于滾道輪與安裝構件的接觸而產生的發熱和微振磨損。蠕變造成的發熱。錐軸的錐角不良。軸的圓柱度不良。軸臺階的圓角半徑比FAG軸承倒角大而造成與FAG軸承倒角的干擾。
　　措施:過盈量適當。檢查載荷條件。改善安裝方法。軸的形狀要適當。
　　6、壓痕
　　損傷狀態:咬入了金屬小粉末，異物等的時候，在滾道面或轉動面上產生的凹痕。由于安裝等時受到沖擊，在滾動體的間距間隔上形成了凹面（布氏硬度壓痕）。
　　原因:金屬粉末等的異物咬入。組裝時或運輸過程中受到的沖擊載荷過大。
　　措施:沖擊軸套。改善密封裝置。過濾潤滑油。改善組裝及使用方法。
　　7、梨皮狀點蝕
　　損傷狀態:在滾道面上產生的弱光澤的暗色梨皮狀點蝕。
　　原因:潤滑過程中出現異物咬入。由于空氣中的水分而結露。潤滑不良。
　　措施:改善密封裝置。充分過濾潤滑油。使用合適的潤滑劑。
　　8、磨損
　　損傷狀態:所謂磨損是由于摩擦而造成滾道面或滾動面，滾子端面，軸環面及保持架的凹面等磨損。
　　原因:異物侵入，生銹電蝕引起的發展。潤滑不良。由于滾動體的不規則運動而造成的打滑。
　　措施:改善密封裝置。清洗FAG軸承箱。充分過濾潤滑油。檢查潤滑劑及潤滑方法。防止非直線性。
　　9、微振磨損
　　損傷狀態:由于兩個接觸面間相對反復微小滑動而產生的磨損在滾道面和滾動體的接觸部分上產生。由于發生紅褐色和黑色磨損粉末，因而也稱微振磨損腐蝕。
　　原因:潤滑不良。小振幅的搖擺運動。過盈量不足。
　　措施:使用適當的潤滑劑。加預壓。檢查過盈量。向配合面上涂潤滑劑
　　10、假性布氏壓痕
　　損傷狀態:在微振期間，在滾動體和滾道輪的接觸部分由于振動和搖動造成磨損有所發展，產生累似布氏壓痕的印痕。
　　原因:在運輸過程中等FAG軸承在停轉時的振動和擺動。振幅小的擺動運動。潤滑不良。
　　措施:運輸過程中咬對軸和FAG軸承箱加以固定。運輸時對內圈和外圈要分開包裝。加上預壓減輕振動。使用適當的潤滑劑。
　　11、蠕變
　　損傷狀態:所謂蠕變是指在FAG軸承的配合面上產生間隙時，在配合面之間相對發生滑動而言，發生蠕變的配合面呈現出鏡面光亮或暗面，有時頁帶有卡傷磨損產生。
　　原因:過盈量不足或間隙配合。緊定套緊固不夠。
　　措施:檢查過盈量，實施止轉措施。適當緊固緊定套。研究軸和FAG軸承箱的精度。軸向預壓。滾道輪側面緊固。粘接配合面。向配合面涂?滑劑。
　　12、燒傷
　　損傷狀態:滾道輪、滾動體以及保持架在旋轉中急劇發熱直至變色、軟化、熔敷和破損。
　　原因:潤滑不良。過大載荷（預壓過大）。轉速過大。游隙過小。水、異物的侵入。軸、FAG軸承箱的精度不良、軸的撓度大。
　　措施:研究潤滑劑及潤滑方法。糾正FAG軸承的選擇。研究配合、FAG軸承間隙和預壓。改善密封裝置。檢查軸和FAG軸承箱的精度。改善安裝方法。
　　13、電蝕
　　損傷狀態:所謂電蝕是指電流在循環轉重的FAG軸承滾道輪和滾動體的接觸部分流動時、通過薄薄的潤滑油膜發出火花、其表面出現局部的地熔融和凹凸現象。
　　原因:外圈與內圈間地電位差。
　　措施:在設定電路時、電流要不流過FAG軸承部分。對FAG軸承進行絕緣。
　　14、生銹、腐蝕
　　損傷狀態:FAG軸承的生銹和腐蝕有滾道輪、滾動體表面的坑狀銹、全面生銹及腐蝕。
　　原因:水、腐蝕性物質（漆、煤氣等）的侵入。潤滑劑不合適。由于水蒸氣的凝結而附有水滴。高溫多濕時停轉。運輸過程重防銹不良。保管狀態不合適。使用不合適。
　　措施:改善密封裝置。研究潤滑方法。停轉時的防銹措施。改善保管方法。使用時要加以注意。
　　15、安裝傷痕
　　損傷狀態:在安裝和拆卸時等使用時給滾道面及滾動面上造成的軸向線狀傷痕
　　原因:安裝、拆卸時的內圈、外圈傾斜安裝、拆卸時的沖擊載荷。
　　措施:使用恰當的工具使用沖壓機而防止了沖擊載荷。安裝時相互之間的定心。
　　16、變色
　　損傷狀態:由于溫度上升和潤滑劑反應等、滾道輪和滾動體及保持架變色。
　　原因:潤滑不良。與潤滑劑的反映造成熱態浸油。溫度上升大。
　　措施:改善潤滑方法。