月归档： 2023.10

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。

SKF轴承失效模式分类—ISO工作组

ISO在1995年成立工作组，旨在建立一个通用的轴承损伤分类方法，并定义相关术语。该工作组确定了：

• 导致轴承失效的原因呈现出某一特定的特点。
• 特定的失效机理能对应某一特定的失效模式。
• 根据观察到的损伤情况，可以确定导致轴承失效的根本原因。

ISO 15243标准于2004年初发布。在那之后，业内又积累了更多关于轴承损坏的知识以及经验。ISO相关工作组对这些信息进行审查，并于2015年发布新版标准。

SKF轴承失效分类方法与ISO 15243:2004中的相关规定略有不同，具体体现在SKF将两种子失效模式 (过载变形和操作造成变形) 合并成一种 (过载变形)。SKF轴承失效分类方法具有以下三

个特点：

• 它所描述的所有损伤和外观变化均是发生在SKF轴承使用阶段 。
• 限于外观变化可归结于特定原因 (高度确定性) 的特征形式。
• 依靠可见特征非破坏性分析评估。

SKF定义了六种主要的失效模式，以及其相关的子模式。失效模式总计14种。导致SKF轴承损坏的其它原因，例如制造缺陷、设计缺陷等。ISO标准并未对这些原因进行分类。