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SKF轴承粘着磨损的特点

SKF轴承的粘着磨损是发生在两个表面由于相对滑动而产生的与润滑剂有关的损坏。粘着磨损的特点是材料从一个表面向另一个表面转移 (拖尾)，并通常伴随摩擦热(有时会导致相互作用面回火或再硬化)。

摩擦生热引起局部应力集中，有可能会造成接触区域产生裂纹或剥落。

在正常运行工况下通常不会出现拖尾。配合面之间的相对滑动速度远远大于由SKF轴承几何形状和滚动接触区域的弹性变形所引起的微滑动。

SKF轴承较大加速度引起的拖尾

在特定条件下，相对高速旋转的SKF轴承的滚动体表面和滚道上可能会发生拖尾。在载荷区外，SKF轴承套圈不能驱动滚动体，导致滚动体滚动受阻。因此，当进入载荷区时，滚动体会突然加速。这个突然的加速度会导致滚动体的滑动，伴随产生较大的热量，导致两个表面在金属与金属接触的点融为一体。在这个过程中，会出现材料由一个表面向另一个表面转移的情况，也会产生较大的摩擦。

在该过程中，还会发生材料回火和再硬化，导致局部应力集中以及产生裂纹的风险，并最终导致SKF轴承提早失效。裂纹可能会出现在与滑动方向垂直的方向上。

拖尾现象也被称为滑擦或刮擦现象。

拖尾是一种非常危险的表面损伤，因为受影响的表面通常会逐渐变得粗糙。随着表面粗糙度的增大，油膜厚度减小，导致金属与金属接触现象，SKF轴承磨损进入恶性循环。大型SKF轴承对拖尾尤其敏感。滚动体的重量起着非常重要的作用，较重的滚动体在非载荷区内的速度会明显地减慢。然而当滚动体再次进入载荷区时，滚动体几乎会立即加速，但是由于其重量较大，导致出现局部滑动。

SKF轴承磨光磨损的特点

磨光磨损是一种特殊形式的磨粒磨损。新SKF轴承的滚道表面很有光泽，但其反射性并不是很强 (如镜面一样)。处于运行状态的SKF轴承中的镜面表面是由油膜过薄引起的润滑不充分以及充当抛光剂的磨粒所导致的。这种情况会导致金属与金属的直接接触，并最终造成表面微凸体的磨粒磨损和塑性变形。SKF轴承部件的表面可能会变得非常有光泽 (取决于磨粒的大小、表面硬度及运行时间)。镜面表面也有可能对轴承很有利，但前提是研磨磨损和塑性形变仅仅局限于微凸体。

在某些情况下，磨光磨损可能会扩大至微凸体之外的部分，严重改变滚道的形状。SKF轴承内外圈滚道和滚子 (最有可能) 已经被磨损，但是仍然如镜面一般。这种程度的研磨磨损是由多种因素共同导致的，包括：润滑油的粘性过低，且润滑油中存在过多体积较小的磨粒。其他因素可能包括低速、重载以及油膜过薄。

为了避免这种类型的损坏，要注意增大润滑剂的粘性，定期监测润滑剂的清洁度。

什么是SKF轴承的磨粒磨损

磨粒磨损是指材料的逐渐磨耗。

最初，在磨合阶段SKF轴承会出现非常轻微的磨损，但基本上会呈现一种特定的路径痕迹。在大多数时间里，真正的磨粒磨损是由润滑不良或固体污染物侵入所引起的。磨粒磨损的一般特点是部件表面无光泽。由于磨损颗粒进一步降低润滑的有效性，磨粒磨损是一个加速过程最终会破坏SKF轴承的微观几何形态。磨粒会快速地磨损滚动体和轴承套圈滚道，以及保持架槽。图12所示为球面滚子轴承外圈上的研磨磨损情况。

保持架是SKF轴承的一个关键零部件。SKF轴承套圈和滚动体的硬度约为60HRC。大多数金属保持架未经过硬化处理 (黄铜或金属板)。在润滑不良的情况下，保持架很可能是首先发生磨损的部件。

SKF轴承的失效模式——表面疲劳

SKF轴承表面疲劳基本上是由滚道接触表面的微凸体损坏而引起的，而这种损坏一般是由润滑不足造成的。

SKF轴承造成润滑不足的原因多种多样。如果SKF轴承表面发生损坏 (例如由固体污染物碾压所造成的)，润滑效果不理想，润滑膜减小或过薄。此外，如果针对应用选用的润滑剂类型和用量不当、接触表面间未能有效隔开，也有可能会导致润滑不足。由此所引起的金属与金属直接接触引起表面微凸体彼此相互剪切，与滚道接触区表面之间的微移一起，形成磨光表面。随后，表面微凸体会出现微裂纹，然后发生微剥落，最终导致SKF轴承表面疲劳。如果润滑膜不能将滚动接触表面完全隔开，任何SKF轴承都存在发生表面疲劳的风险。

如果在滚动接触区域中存在滑动，这种风险会进一步增大。由于SKF轴承特定的几何轮廓以及滚动体和滚道间负荷作用下的弹性变形，所有滚动轴承的滚动接触区都会出现微滑动。另一种经常被忽视的表面疲劳原因是极压添加剂。极压添加剂可能会有腐蚀性 (尤其是当温度升高时)，有可能会加速微剥落。

一般来说，表面疲劳是因为表面微凸体在混合或边界润滑条件下发生直接接触的结果。当SKF轴承载荷及摩擦力达到某一特定量级时，表面会形成微小裂纹。这些裂纹会最终发展成微剥落。通常，这些微剥落的尺寸只有几微米，只会让表面看起来无光泽，呈灰色。只有在显微镜下才能发现这些裂纹和微剥落。

取决于SKF轴承停机和分析的阶段，有可能会较难确定SKF轴承失效的根本原因。在诊断润滑膜失效时，只检查滚动接触表面和润滑剂状态是不够的。应该对润滑剂的特性、使用量和需求量以及运行条件进行评估，以判断所用润滑剂是否适当。

经过一段时间运行，SKF轴承表面可能会经历以下润滑不足导致的损坏阶段：

1. 轻微的粗糙不平或波纹 (可能有光泽)
2. 小裂纹
3. 局部剥落
4. 整个表面发生剥落

SKF轴承的失效模式——疲劳

在旋转SKF轴承中，滚道与滚动体接触面下会出现周期性的应力变化。

考虑承受径向力的向心轴承内圈。随着SKF轴承内圈的转动，滚道上的某个点会进入载荷区，继续运行会到达最大载荷 (应力)，然后运行离开载荷区。在每一圈转动过程中，随着滚道上的该点进入和离开载荷区，会产生压应力和剪应力。取决于一定时间内的载荷、温度以及应力循环数量，SKF轴承内会形成残余应力，导致材料从无定向的晶粒结构转变为破裂平面。

在这些平面内，既所谓的表面下最大剪切应力区域周围最弱位置处会形成次表面微裂纹，通常深度为0.1-0.5mm。具体深度取决于载荷、材料、清洁度、温度以及钢材微观结构等因素。这些裂纹会最终扩展至表面，造成表面剥落。