造成KOYO轴承早期磨损的多方面原因和简单预防措施
2015-03-31
KOYO轴承损伤的例子及其原因和对策，请作为推断轴承损伤原因的资料加以使用损伤状态:KOYO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、润滑剂不合适轴承游隙不适当。轴承箱精度不好，KOYO轴承箱的刚性不均轴的挠度大生锈、侵蚀点、擦伤和压引起的发展。措施:检查载荷的大小及再次研究所使用的KOYO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。检查轴和轴承箱的精度。检查游隙.
损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表往里有多条深至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
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、KOYO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、KOYO轴承箱的精度。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KOYO轴承箱。充分过滤润滑\要求通常是清洗掉加工液，并作最后的防锈，通常1-3年。因此，对清洗和防锈的要求更高。对于使用喷淋设备的客户，储液槽的数量通常达到3个或以上，在清洗槽按规定比例加入低泡的KOYO轴承清洗剂，在漂洗槽加入水基防锈剂进行漂洗。以上步骤完成后，把产品浸泡在防锈油中浸泡防锈，最终进行防锈包装。对于使用超声波设备的客户.
1.划伤 损坏现象：工作表面沿旋转方向发现数根较深的划痕，损伤机理是大颗粒的硬质异粒机械地刻划合金表面，产生原因是：在KOYO轴承润滑间隙中侵入了硬质异粒，主要是由润滑油带入，或因装配时清洁工作不佳而混入。
2.擦伤 损坏现象：工作表面局部区域变毛，沿旋转方向拉出一片细密的刻痕，有清楚的终止界限：损伤机理：滑动表面凸凹不平或细小的硬质异物在局部区域沿滑动方向擦划工作表面，这种区域通常是油膜最薄处；产生原因主要是机油滤清不佳。
3.磨粒磨损 损坏现象：工作表面主要承载区呈现大面积沿旋转方向的细微擦痕，SKFKOYO轴承间隙加大，损伤区有时呈现亮的抛光面；损伤机理：机油中含有细小的杂质，象磨粒般缓慢地磨损表面；产生的原因主要是滤清器质量不佳，允许通过异物颗粒度太大或润滑油受到污染。
4.侵蚀磨损 损坏现象：在油孔、油槽边缘呈现冲刷状磨痕；损伤机理：高速流动的润滑油中含有磨粒，冲蚀合金表面致伤；产生原因是润滑油滤清质量不佳，流道设计不合理，致使润滑流速太高。
5.混合摩擦磨损 损坏现象：轴承工作表面局部区域呈现比较光滑的磨痕，KOYO轴承间隙加大；损伤机理：该区域油膜薄，长期处于混和摩擦状态，引起该部位产生熔着性的磨损；产生原因：①油膜承载力不够，膜厚太薄；②柴油机长时间过载；③柴油机经常启动，停车。
6.偏磨 损坏现象：轴瓦两侧边缘呈现磨损痕迹；损伤机理：局部区域间隙变小，负荷集中，产生局部的混合摩擦或磨粒磨损；产生原因：①轴颈圆柱度不合要求，母线中凹，负荷集中在轴瓦边缘区域；②轴瓦孔母线中凹，多数发生在叉形连杆厚壁轴瓦中。
7.偏磨 损坏现象：轴瓦一侧边缘呈现磨痕；产生原因：①轴颈母线呈鼓形突出；②KOYO轴承座孔边缘钢性不足，负荷主要由轴瓦中部承受。
8.偏磨 损坏现象：轴瓦一侧边缘呈现磨痕；产生原因：①轴颈、KOYO轴承座产生倾斜变形或有加工误差；②轴颈带有锥度。
9.偏磨 损坏现象：轴瓦呈对角线磨损；产生原因是轴颈相对KOYO轴承孔倾斜。
10.偏磨 损坏现象：上下瓦对口平面附近各呈现一块对应的磨损区；产生原因是KOYO轴承盖装配后有横向错位。
11.偏磨 轴瓦对口平面附近呈现磨痕；产生原因：①自由开口弹张量不够或消失；②瓦口削薄量不够或过盈量过大；③KOYO轴承座孔钢性不足；载荷作用下变形，瓦口处内缩。
12.偏磨 损坏现象：在KOYO轴承座孔表面存在沟槽或孔洞的部位，轴瓦工作表面呈现磨痕，损伤区与上述沟槽、孔洞有明显的重合；损伤机理：钢背在油膜压力作用下由于背部失去支撑而变形，凹陷区的边缘反向凸起，引起局部磨损；产生原因是钢背过薄。
13.咬粘 合金层熔化，NTNKOYO轴承工作表面呈现大面积沿圆周方向被拖动的沟痕，油孔、油槽以及轴瓦边缘有合金熔化铺开的残迹，轴颈表面亦粘焊着KOYO轴承合金；损伤机理：KOYO轴承局部温度过高，严重发热，合金软化，甚至熔化，被轴颈在高压下拖动，发生黏附和材料迁移；产生原因：①KOYO轴承过载；②断油；③剧烈的磨料磨损及发热；④间隙过小，KOYO轴承发热卡死；⑤润滑油粘度太低；⑥瓦背贴合不好，热量不能及时散出；⑦是其他损伤的最后结果。
14.龟裂 损坏现象：合金层表面出现网状裂纹；损伤机理：在脉动性的油膜压力作用下，合金层发生疲劳破裂；产生原因：①KOYO轴承过载；②KOYO轴承合金疲劳强度太低；③合金层太厚或合金层厚度不均匀；④KOYO轴承工作温度太高，合金层力学强度降低；⑤由于变形或其他原因，KOYO轴承工作表面载荷分布不均匀产生局部峰值压力；⑥合金材料具有组织缺陷；⑦NACHIKOYO轴承负荷或油膜压力图中有过大的峰值压力。
15.剥落 损坏现象：合金层呈片状剥落，剥落区底面呈粹粒状；损伤机理：龟裂的疲劳裂纹向合金层深度发展至结合面附近沿横向延伸，彼此交接，导致合金层片状剥落；产生原因与龟裂产生原因相同。
16.气蚀 损坏现象：轴瓦表面呈现点状、斑状剥落痕迹，边沿清晰；损伤机理：机油中含有气泡，它可能由外界混入，也可能由本身析出，在轴颈的挤压作用小或脉动性的油压作用下气泡爆破，释放出高压冲击合金层表面，引起剥落现象；产生原因：①轴颈具有激烈的向心运动区域，润滑油不能及时补充增大的润滑间隙，引起瞬时低压，润滑油混入气泡或内部气体析出形成气泡；②油道设计不合理，润滑油流通过程有过大的压力波动或回油流动产生瞬时低压形成液泡，这样产生的气蚀又称为波动性气蚀。
17.波动气蚀 损坏现象：在主轴颈、曲柄销进出油孔扫过的轴瓦表面呈现滴状蚀痕；损伤机理和产生原因同气蚀。
18.流动气蚀 损坏现象：在轴瓦的油槽、油孔边缘呈现竹叶状剥痕，边沿清晰；产生原因：机油流经油槽、油孔时，由于流道截面的突变产生瞬时低压形成气泡。这样产生的气蚀又称流动性气蚀。
19.脱壳剥落 损坏现象：TIMKENKOYO轴承合金层呈片状剥落，剥落区底部露出钢背的清晰的结合面；损伤机理：合金层与钢背结合不好，在负荷作用下产生疲劳剥落，整片合金层与钢背脱离；产生原因是合金层复合质量不佳。
20.腐蚀 损坏现象：工作表面呈现大面积麻点，瓦面发黑，严重者大块剥落；损伤机理：润滑油变质，其中腐蚀性成分与合金中游离铅作用，使铅腐蚀，构成孔隙；产生原因：①机油长期工作后变质；②汽缸中燃气泻入曲轴箱，污染了润滑油。
表-1为汽车发动机滑动KOYO轴承主要损坏原因统计，供参考。由表可知污染杂质、润滑不良、超载以及腐蚀是导致内燃机滑动KOYO轴承磨损失效的主要原因。
损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表往里有多条深至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
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、KOYO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、KOYO轴承箱的精度。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KOYO轴承箱。充分过滤润滑\要求通常是清洗掉加工液，并作最后的防锈，通常1-3年。因此，对清洗和防锈的要求更高。对于使用喷淋设备的客户，储液槽的数量通常达到3个或以上，在清洗槽按规定比例加入低泡的KOYO轴承清洗剂，在漂洗槽加入水基防锈剂进行漂洗。以上步骤完成后，把产品浸泡在防锈油中浸泡防锈，最终进行防锈包装。对于使用超声波设备的客户.
1.划伤 损坏现象：工作表面沿旋转方向发现数根较深的划痕，损伤机理是大颗粒的硬质异粒机械地刻划合金表面，产生原因是：在KOYO轴承润滑间隙中侵入了硬质异粒，主要是由润滑油带入，或因装配时清洁工作不佳而混入。
2.擦伤 损坏现象：工作表面局部区域变毛，沿旋转方向拉出一片细密的刻痕，有清楚的终止界限：损伤机理：滑动表面凸凹不平或细小的硬质异物在局部区域沿滑动方向擦划工作表面，这种区域通常是油膜最薄处；产生原因主要是机油滤清不佳。
3.磨粒磨损 损坏现象：工作表面主要承载区呈现大面积沿旋转方向的细微擦痕，SKFKOYO轴承间隙加大，损伤区有时呈现亮的抛光面；损伤机理：机油中含有细小的杂质，象磨粒般缓慢地磨损表面；产生的原因主要是滤清器质量不佳，允许通过异物颗粒度太大或润滑油受到污染。
4.侵蚀磨损 损坏现象：在油孔、油槽边缘呈现冲刷状磨痕；损伤机理：高速流动的润滑油中含有磨粒，冲蚀合金表面致伤；产生原因是润滑油滤清质量不佳，流道设计不合理，致使润滑流速太高。
5.混合摩擦磨损 损坏现象：轴承工作表面局部区域呈现比较光滑的磨痕，KOYO轴承间隙加大；损伤机理：该区域油膜薄，长期处于混和摩擦状态，引起该部位产生熔着性的磨损；产生原因：①油膜承载力不够，膜厚太薄；②柴油机长时间过载；③柴油机经常启动，停车。
6.偏磨 损坏现象：轴瓦两侧边缘呈现磨损痕迹；损伤机理：局部区域间隙变小，负荷集中，产生局部的混合摩擦或磨粒磨损；产生原因：①轴颈圆柱度不合要求，母线中凹，负荷集中在轴瓦边缘区域；②轴瓦孔母线中凹，多数发生在叉形连杆厚壁轴瓦中。
7.偏磨 损坏现象：轴瓦一侧边缘呈现磨痕；产生原因：①轴颈母线呈鼓形突出；②KOYO轴承座孔边缘钢性不足，负荷主要由轴瓦中部承受。
8.偏磨 损坏现象：轴瓦一侧边缘呈现磨痕；产生原因：①轴颈、KOYO轴承座产生倾斜变形或有加工误差；②轴颈带有锥度。
9.偏磨 损坏现象：轴瓦呈对角线磨损；产生原因是轴颈相对KOYO轴承孔倾斜。
10.偏磨 损坏现象：上下瓦对口平面附近各呈现一块对应的磨损区；产生原因是KOYO轴承盖装配后有横向错位。
11.偏磨 轴瓦对口平面附近呈现磨痕；产生原因：①自由开口弹张量不够或消失；②瓦口削薄量不够或过盈量过大；③KOYO轴承座孔钢性不足；载荷作用下变形，瓦口处内缩。
12.偏磨 损坏现象：在KOYO轴承座孔表面存在沟槽或孔洞的部位，轴瓦工作表面呈现磨痕，损伤区与上述沟槽、孔洞有明显的重合；损伤机理：钢背在油膜压力作用下由于背部失去支撑而变形，凹陷区的边缘反向凸起，引起局部磨损；产生原因是钢背过薄。
13.咬粘 合金层熔化，NTNKOYO轴承工作表面呈现大面积沿圆周方向被拖动的沟痕，油孔、油槽以及轴瓦边缘有合金熔化铺开的残迹，轴颈表面亦粘焊着KOYO轴承合金；损伤机理：KOYO轴承局部温度过高，严重发热，合金软化，甚至熔化，被轴颈在高压下拖动，发生黏附和材料迁移；产生原因：①KOYO轴承过载；②断油；③剧烈的磨料磨损及发热；④间隙过小，KOYO轴承发热卡死；⑤润滑油粘度太低；⑥瓦背贴合不好，热量不能及时散出；⑦是其他损伤的最后结果。
14.龟裂 损坏现象：合金层表面出现网状裂纹；损伤机理：在脉动性的油膜压力作用下，合金层发生疲劳破裂；产生原因：①KOYO轴承过载；②KOYO轴承合金疲劳强度太低；③合金层太厚或合金层厚度不均匀；④KOYO轴承工作温度太高，合金层力学强度降低；⑤由于变形或其他原因，KOYO轴承工作表面载荷分布不均匀产生局部峰值压力；⑥合金材料具有组织缺陷；⑦NACHIKOYO轴承负荷或油膜压力图中有过大的峰值压力。
15.剥落 损坏现象：合金层呈片状剥落，剥落区底面呈粹粒状；损伤机理：龟裂的疲劳裂纹向合金层深度发展至结合面附近沿横向延伸，彼此交接，导致合金层片状剥落；产生原因与龟裂产生原因相同。
16.气蚀 损坏现象：轴瓦表面呈现点状、斑状剥落痕迹，边沿清晰；损伤机理：机油中含有气泡，它可能由外界混入，也可能由本身析出，在轴颈的挤压作用小或脉动性的油压作用下气泡爆破，释放出高压冲击合金层表面，引起剥落现象；产生原因：①轴颈具有激烈的向心运动区域，润滑油不能及时补充增大的润滑间隙，引起瞬时低压，润滑油混入气泡或内部气体析出形成气泡；②油道设计不合理，润滑油流通过程有过大的压力波动或回油流动产生瞬时低压形成液泡，这样产生的气蚀又称为波动性气蚀。
17.波动气蚀 损坏现象：在主轴颈、曲柄销进出油孔扫过的轴瓦表面呈现滴状蚀痕；损伤机理和产生原因同气蚀。
18.流动气蚀 损坏现象：在轴瓦的油槽、油孔边缘呈现竹叶状剥痕，边沿清晰；产生原因：机油流经油槽、油孔时，由于流道截面的突变产生瞬时低压形成气泡。这样产生的气蚀又称流动性气蚀。
19.脱壳剥落 损坏现象：TIMKENKOYO轴承合金层呈片状剥落，剥落区底部露出钢背的清晰的结合面；损伤机理：合金层与钢背结合不好，在负荷作用下产生疲劳剥落，整片合金层与钢背脱离；产生原因是合金层复合质量不佳。
20.腐蚀 损坏现象：工作表面呈现大面积麻点，瓦面发黑，严重者大块剥落；损伤机理：润滑油变质，其中腐蚀性成分与合金中游离铅作用，使铅腐蚀，构成孔隙；产生原因：①机油长期工作后变质；②汽缸中燃气泻入曲轴箱，污染了润滑油。
表-1为汽车发动机滑动KOYO轴承主要损坏原因统计，供参考。由表可知污染杂质、润滑不良、超载以及腐蚀是导致内燃机滑动KOYO轴承磨损失效的主要原因。