FAG轴承

　　FAG轴承失效原因
　　根据FAG轴承工作表面磨削变质层的形成机理，影响磨削变质层的主要因素是磨削热和磨削力的作用。下面我们就来分析一下关于FAG轴承失效的原因。
　　1、FAG轴承的磨削热
　　在FAG轴承的磨削加工中，砂轮和工件接触区内，消耗大量的能，产生大量的磨削热，造成磨削区的局部瞬时高温。运用线状运动热源传热理论公式推导、计算或应用红外线法和热电偶法实测实验条件下的瞬时温度，可发现在0.1～0.001ms内磨削区的瞬时温度可高达1000～1500℃。这样的瞬时高温，足以使工作表面一定深度的表面层产生高温氧化，非晶态组织、高温回火、二次淬火，甚至烧伤开裂等多种变化。
　　（1）表面氧化层
　　瞬时高温作用下的钢表面与空气中的氧作用，升成极薄（20～30nm）的铁氧化物薄层。值得注意的是氧化层厚度与表面磨削变质层总厚度测试结果是呈对应关系的。这说明其氧化层厚度与磨削工艺直接相关，是磨削质量的重要标志。
　　（2）非晶态组织层
　　磨削区的瞬时高温使工件表面达到熔融状态时，熔融的金属分子流又被均匀地涂敷于工作表面，并被基体金属以极快的速度冷却，形成了极薄的一层非晶态组织层。它具有高的硬度和韧性，但它只有10nm左右，很容易在精密磨削加工中被去除。
　　（3）高温回火层
　　磨削区的瞬时高温可以使表面一定深度（10～100nm）内被加热到高于工件回火加热的温度。在没有达到奥氏体化温度的情况下，随着被加热温度的提高，其表面逐层将产生与加热温度相对应的再回火或高温回火的组织转变，硬度也随之下降。加热温度愈高，硬度下降也愈厉害。
　　（4）二层淬火层
　　当磨削区的瞬时高温将工件表面层加热到奥氏体化温度（Ac1）以上时，则该层奥氏体化的组织在随后的冷却过程中，又被重新淬火成马氏体组织。凡是有二次淬火烧伤的工件，其二次淬火层之下必定是硬度极低的高温回火层。
　　（5）磨削裂纹
　　二次淬火烧伤将使工件表面层应力变化。二次淬火区处于受压状态，其下面的高温回火区材料存在着最大的拉应力，这里是最有可能发生裂纹核心的地方。裂纹最容易沿原始的奥氏体晶界传播。严重的烧伤会导致整个磨削表面出现裂纹（多呈龟裂）造成工件报废。
　　2、FAG轴承的变质层
　　在磨削过程中，工件表面层将受到砂轮的切削力、压缩力和摩擦力的作用。尤其是后两者的作用，使工件表面层形成方向性很强的塑性变形层和加工硬化层。这些变质层必然影响表面层残余应力的变化。
　　（1）冷塑性变形层
　　在磨削过程中，每一刻磨粒就相当于一个切削刃。不过在很多情况下，切削刃的前角为负值，磨粒除切削作用之外，就是使工件表面承受挤压作用（耕犁作用），使工件表面留下明显的塑性变形层。这种变形层的变形程度将随着砂轮磨钝的程度和磨削进给量的增大而增大。
　　（2）热塑性变形（或高温性变形）层
　　磨削热在工作表面形成的瞬时温度，使一定深度的工件表面层弹性极限急剧下降，甚至达到弹性消失的程度。此时工作表面层在磨削力，特别是压缩力和摩擦力的作用下，引起的自由伸展，受到基体金属的限制，表面被压缩（更犁），在表面层造成了塑性变形。高温塑性变形在磨削工艺不变的情况下，随工件表面温度的升高而增大。
　　（3）加工硬化层
　　有时用显微硬度法和金相法可以发现，由于加工变形引起的表面层硬度升高。
　　除磨削加工之外，铸造和热处理加热所造成的表面脱碳层，再以后的加工中若没有被完全去除，残留于工件表面也将造成表面软化变质，促成轴承的早期失效。
　　FAG轴承广泛用于钢铁、汽车、冶金、水利、电力、船舶、石油、矿山等行。
　　FAG轴承损伤状态与原因措施
　　1、剥离
　　损伤状态:FAG轴承再承受载荷旋转时，内圈、外圈的滚道面或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
　　原因:载荷过大。安装不良（非直线性）力矩载荷异物侵入、进水。润滑不良、润滑剂不合适FAG轴承游隙不适当。FAG轴承箱精度不好，FAG轴承箱的刚性不均轴的挠度大生锈、侵蚀点、擦伤和压痕（表面变形现象）引起的发展。
　　措施:检查载荷的大小及再次研究所使用的FAG轴承改善安装方法改善密封装置、停机时防锈。使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法。检查轴和FAG轴承箱的精度。检查游隙。
　　2、剥皮
　　损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表面往里有多条深至5-10m的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）
　　原因:润滑剂不合适。异物进入了润滑剂内。润滑剂不良造成表面粗糙。配对滚动零件的表面光洁度不好。
　　措施:选择润滑剂改善密封装置改善配对滚动零件的表面光洁度。
　　3、卡伤
　　损伤状态:所谓卡伤是由于在滑动面伤产生的部分的微小烧伤汇总而产生的表面损伤。滑道面、滚动面圆周方向的线状伤痕。滚子端面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
　　原因:过大载荷、过大预压。润滑不良。异物咬入。内圈外圈的倾斜、轴的挠度。轴、FAG轴承箱的精度不良。
　　措施:检查载荷的大小。预压要适当。改善润滑剂和润滑方法。检查轴、FAG轴承箱的精度。
　　4、断裂
　　损伤状态:所谓断裂是指由于对滚道轮的挡边或滚子角的局部部分施加乐冲击或过大载荷而一小部分断裂。
　　原因:安装时受到了打击。载荷过大。跌落等使用不良。
　　措施:改善安装方法（采用热装，使用适当的工具夹）。纠正载荷条件。FAG轴承安装到位，使挡边受支承。
　　5、裂纹、裂缝
　　损伤状态:所谓裂纹是指滚道轮或滚动体产生裂纹损伤。如果继续使用的话，也将包括裂纹发展的裂缝。
　　原因:过大过盈量。过大载荷，冲击载荷。剥离有所发展。由于滚道轮与安装构件的接触而产生的发热和微振磨损。蠕变造成的发热。锥轴的锥角不良。轴的圆柱度不良。轴台阶的圆角半径比FAG轴承倒角大而造成与FAG轴承倒角的干扰。
　　措施:过盈量适当。检查载荷条件。改善安装方法。轴的形状要适当。
　　6、压痕
　　损伤状态:咬入了金属小粉末，异物等的时候，在滚道面或转动面上产生的凹痕。由于安装等时受到冲击，在滚动体的间距间隔上形成了凹面（布氏硬度压痕）。
　　原因:金属粉末等的异物咬入。组装时或运输过程中受到的冲击载荷过大。
　　措施:冲击轴套。改善密封装置。过滤润滑油。改善组装及使用方法。
　　7、梨皮状点蚀
　　损伤状态:在滚道面上产生的弱光泽的暗色梨皮状点蚀。
　　原因:润滑过程中出现异物咬入。由于空气中的水分而结露。润滑不良。
　　措施:改善密封装置。充分过滤润滑油。使用合适的润滑剂。
　　8、磨损
　　损伤状态:所谓磨损是由于摩擦而造成滚道面或滚动面，滚子端面，轴环面及保持架的凹面等磨损。
　　原因:异物侵入，生锈电蚀引起的发展。润滑不良。由于滚动体的不规则运动而造成的打滑。
　　措施:改善密封装置。清洗FAG轴承箱。充分过滤润滑油。检查润滑剂及润滑方法。防止非直线性。
　　9、微振磨损
　　损伤状态:由于两个接触面间相对反复微小滑动而产生的磨损在滚道面和滚动体的接触部分上产生。由于发生红褐色和黑色磨损粉末，因而也称微振磨损腐蚀。
　　原因:润滑不良。小振幅的摇摆运动。过盈量不足。
　　措施:使用适当的润滑剂。加预压。检查过盈量。向配合面上涂润滑剂
　　10、假性布氏压痕
　　损伤状态:在微振期间，在滚动体和滚道轮的接触部分由于振动和摇动造成磨损有所发展，产生累似布氏压痕的印痕。
　　原因:在运输过程中等FAG轴承在停转时的振动和摆动。振幅小的摆动运动。润滑不良。
　　措施:运输过程中咬对轴和FAG轴承箱加以固定。运输时对内圈和外圈要分开包装。加上预压减轻振动。使用适当的润滑剂。
　　11、蠕变
　　损伤状态:所谓蠕变是指在FAG轴承的配合面上产生间隙时，在配合面之间相对发生滑动而言，发生蠕变的配合面呈现出镜面光亮或暗面，有时页带有卡伤磨损产生。
　　原因:过盈量不足或间隙配合。紧定套紧固不够。
　　措施:检查过盈量，实施止转措施。适当紧固紧定套。研究轴和FAG轴承箱的精度。轴向预压。滚道轮侧面紧固。粘接配合面。向配合面涂?滑剂。
　　12、烧伤
　　损伤状态:滚道轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。
　　原因:润滑不良。过大载荷（预压过大）。转速过大。游隙过小。水、异物的侵入。轴、FAG轴承箱的精度不良、轴的挠度大。
　　措施:研究润滑剂及润滑方法。纠正FAG轴承的选择。研究配合、FAG轴承间隙和预压。改善密封装置。检查轴和FAG轴承箱的精度。改善安装方法。
　　13、电蚀
　　损伤状态:所谓电蚀是指电流在循环转重的FAG轴承滚道轮和滚动体的接触部分流动时、通过薄薄的润滑油膜发出火花、其表面出现局部的地熔融和凹凸现象。
　　原因:外圈与内圈间地电位差。
　　措施:在设定电路时、电流要不流过FAG轴承部分。对FAG轴承进行绝缘。
　　14、生锈、腐蚀
　　损伤状态:FAG轴承的生锈和腐蚀有滚道轮、滚动体表面的坑状锈、全面生锈及腐蚀。
　　原因:水、腐蚀性物质（漆、煤气等）的侵入。润滑剂不合适。由于水蒸气的凝结而附有水滴。高温多湿时停转。运输过程重防锈不良。保管状态不合适。使用不合适。
　　措施:改善密封装置。研究润滑方法。停转时的防锈措施。改善保管方法。使用时要加以注意。
　　15、安装伤痕
　　损伤状态:在安装和拆卸时等使用时给滚道面及滚动面上造成的轴向线状伤痕
　　原因:安装、拆卸时的内圈、外圈倾斜安装、拆卸时的冲击载荷。
　　措施:使用恰当的工具使用冲压机而防止了冲击载荷。安装时相互之间的定心。
　　16、变色
　　损伤状态:由于温度上升和润滑剂反应等、滚道轮和滚动体及保持架变色。
　　原因:润滑不良。与润滑剂的反映造成热态浸油。温度上升大。
　　措施:改善润滑方法。