
推力球軸承磨損失效是常見的故障之一,例如:某型液壓泵在使用過程中,泵內的推力球軸承發生嚴重磨損失效故障,具體的推力球軸承磨損失效形式,下面本公司做出了一下詳細介紹。

推力球軸承
1、泵用推力球軸承磨損失效故障形貌
該推力球軸承由軸圈、座圈、保持架和11粒鋼球組成。其中軸圈滾道磨損嚴重,局部可見粗糙的凹坑,受磨損和擠壓作用滾道的邊緣部分凸起出現“爬坡”現象(見圖1、圖2);座圈整體損傷較輕,滾道表面呈金黃色較光滑,局部可見小的點坑和碾壓溝槽(見圖3)。11粒鋼球均出現高溫變色呈暗黑色,3粒鋼球破碎(紅箭頭所指部位),8 粒鋼球相對完整均出現不同程度的磨損或擠壓損傷,個別鋼球卡死于兜孔內無法轉動保持架兜孔磨損,邊緣部分凸起(見圖4 )。
圖1 軸圈滾道整體磨損形貌
圖2 軸圈滾道放大形貌
圖3 座圈滾道放大形貌
圖4 鋼球和保持架外觀損傷情況
2、鋼球斷口特征
破碎斷裂的3粒鋼球斷口特征基本相同,斷口宏觀表面呈藍黑色,表面磨損嚴重;微觀以韌窩特征為主,局部可見沿晶+韌窩混合特征,呈過載斷裂特征(見圖5)。
宏觀形貌
微觀形貌
圖5 鋼球斷口宏觀和微觀圖
3、推力球軸承磨損失效結果分析
故障軸承軸圈、座圈及鋼球均未見疲勞剝落痕跡,說明軸承故障初期主要表現應是磨損,查閱前期資料,發現該軸承以往故障形貌基本相似,軸承軸圈磨損嚴重,多數鋼球表面均有大面積磨損和變黑現象,卡滯在保持架兜孔內不能轉動。
出現這一現象, 應是軸承在故障發生過程中,磨損產生的大量金屬屑擠夾在保持架兜孔內,阻礙了鋼球的轉動,直至卡死,最終軸承軸圈與鋼球保持架組件產生嚴重滑動磨損。
該推力軸承在泵內裝配使用時座圈外徑無定位,主要靠6根彈簧壓緊外端面產生的預緊力實現定位,軸承在工作過程中要承受交變軸向偏心載荷,軸承座圈難免會出現定的徑向擺動,產生徑向偏移,隨著座圈徑向移動量的增加,接觸角會明顯減小,嚴重時可使鋼球出現“爬坡”狀態,這種“爬坡” 狀態的產生最終可從軸圈或座圈溝道的異常接觸痕跡中得到判斷。
如果軸承安裝時,軸圈出現定位不準,形成初始偏心,加之工作過程中在交變軸向偏心載荷作用下,軸承座圈再出現一定的徑向擺動,兩者疊加,就會使座圈徑向移動量明顯增加,這必將導致軸承運轉不穩定,偏離正常工作軌跡,從而導致軸承零件工作表面早期磨損。
本次故障軸承軸圈溝道邊緣磨損嚴重,受磨損和擠壓作用,溝道的邊緣部分凸起出現典型的“爬坡”現象,且軸圈、座圈及鋼球均未見疲勞剝落痕跡,說明軸承故障初期主要表現應是磨損,磨損的產生應與軸承工作過程中出現運轉不穩定,鋼球與滾道接觸位置偏離正常工作軌跡有關。
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