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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(nèi)的推力球軸承發(fā)生嚴(yán)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(xì)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(yán)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(xiàn)“爬坡”現(xiàn)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(diǎn)坑和碾壓溝槽(見圖3)。11粒鋼球均出現(xiàn)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(duì)完整均出現(xiàn)不同程度的磨損或擠壓損傷，個(gè)別鋼球卡死于兜孔內(nèi)無法轉(zhuǎn)動(dòng)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(lán)黑色，表面磨損嚴(yán)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(jié)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(xiàn)應(yīng)是磨損，查閱前期資料，發(fā)現(xiàn)該軸承以往故障形貌基本相似，軸承軸圈磨損嚴(yán)重，多數(shù)鋼球表面均有大面積磨損和變黑現(xiàn)象，卡滯在保持架兜孔內(nèi)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
出現(xiàn)這一現(xiàn)象， 應(yīng)是軸承在故障發(fā)生過程中，磨損產(chǎn)生的大量金屬屑擠夾在保持架兜孔內(nèi)，阻礙了鋼球的轉(zhuǎn)動(dòng)，直至卡死，最終軸承軸圈與鋼球保持架組件產(chǎn)生嚴(yán)重滑動(dòng)磨損。
該推力軸承在泵內(nèi)裝配使用時(shí)座圈外徑無定位，主要靠6根彈簧壓緊外端面產(chǎn)生的預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)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(huì)出現(xiàn)定的徑向擺動(dòng)，產(chǎn)生徑向偏移，隨著座圈徑向移動(dòng)量的增加，接觸角會(huì)明顯減小，嚴(yán)重時(shí)可使鋼球出現(xiàn)“爬坡”狀態(tài)，這種“爬坡” 狀態(tài)的產(chǎn)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(shí)，軸圈出現(xiàn)定位不準(zhǔn)，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(xiàn)一定的徑向擺動(dòng)，兩者疊加，就會(huì)使座圈徑向移動(dòng)量明顯增加，這必將導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，偏離正常工作軌跡，從而導(dǎo)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(yán)重，受磨損和擠壓作用，溝道的邊緣部分凸起出現(xiàn)典型的“爬坡”現(xiàn)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(xiàn)應(yīng)是磨損，磨損的產(chǎn)生應(yīng)與軸承工作過程中出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，鋼球與滾道接觸位置偏離正常工作軌跡有關(guān)。
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