圆锥滚子轴承失效分析.pdf

第35卷第3期
哈尔滨轴承
Vol 35 No. 3
2014年9月
JOURNAL OF HARBIN BEARIN(
Sep.2014
圆锥滚子轴承失效分析
孙盛革,董玉雪
(瓦房店轴承集团有限责任公司技术中心,辽宁瓦房店116300)
摘要:通过对某圆锥滚子轴承的失效分析,找出两公司圆锥滚子轴承在材料及制造方面存在的差异,指出
轴承早期疲劳失效的原因,提出相应的改进建议,以提高圆锥滚子轴承使用寿命及可靠性。
关键词:圆锥滚子轴承;早期疲劳失效;边缘应力;接触菠劳
中图分类号:TH133.332
文献标识码:B
文章编码:1672-4852(2014)03-007-02
Analysis on failure of tapered roller bearing
Sun Shengge, Dong Yuxue
(Technical Center, Wafangdian Bearing Group Co, Ltd, Wafangdian 116300, China
Abstract: Failure analysis of certain a tapered roller bearing was made, so that the difference between two companies in aspect
of material and processing was found out. The causes of fatigue failure in early time was pointed out, the relative improvement
measure was given, thus both service life and reliability of tapered roller bearing were hoped to improve
Key words: tapered roller bearing; fatigue failure of early time, edge stress; contact fatigue
1前言
某一型号的圆锥滚子轴承是为轻型卡车配套
的差速器轴承,2012年该轻型卡车公司委托我们
对两套分别由A、B两家公司生产的该轴承进行
失效分析,原因是A公司的轴承在用户的跑车试
验中出现了早期疲劳失效,未通过测试;而B公图1A公司轴承内圈图2A公司轴承外圈
司的轴承通过跑车试验,状态良好。
2A、B公司轴承对比
A、B公司轴承路试后样品原始状态对比见
表1。
A、B公司轴承路试后样品照片见图1-图
8
图3A公司轴承滚动体图4A公司轴承保持架
表1A、B公司轴承路试后样品原始状态对比
A公司
B公司
外圈12圆周疲劳失效且有
零件情磨损,内圈整个圆周疲劳
况失效且磨损严重,滚子全各零件均良好
部疲劳失效且磨损严重,
保持架断裂,暦损严重。
收稿日期:2014-03-2
作者简介:孙盛革(1967-),女,工程师
图5B公司轴承内圏图6B公司轴承外圈
学纯w
哈尔滨轴承
第35卷
表2A、B两公司化学成分检测
C
内圈
1.0280.0040.2390.0180.321.420.165
B0.9950.0050.2870.0110.3751.40.012
外圏09740.00600.2650.0120381.450.054
B097600060.2890.0090.391.400.006
滚子
A0.9470.0050.2560.0100.3051.470.093
图7B公司轴承滚动体图8B公司轴承保持架
B0.94(0.0050.2820.0120.3621.460004
V n /
%
3轴承检测与检验
0.0540.01060.00490.00460.00250.0001/
内图
B0.0640.02970.00140.00280.0016/
A公司轴承磨损特別严重,内滚道尺寸精度
外A0310080009002
B0.0610.02560.00130.00220.0014/
已完全丧失,对A公司轴承和B公司轴承的各零
0.0520.01850.00260.00310.0027/
件进行如下的检测与检验。
滚于B00170.00330.001100050.0043
0.00130.00210.004/
0.00040.01150.0036
3.1轴承内滚道结构尺寸检测
对两公司轴承的越程槽尺寸、内圈滚道有效
表3原材料非金属夹杂物(级)质量检验
长度(水平值)及大挡边角度检测如图9和图
硫化物氧化物硅酸盐点状
(级)(级)(级)(级)
10
粗细粗细粗细粗细
内阳0.510.50.5000.50
A公司
17.30
承外圈
滚子0.510.50.5000
内0.50.500.50
B公司
轴承外圈
50.50.50.500
2.29(1.5MAX
滚子0.50.50.50.10000
表4热处理质量检验(1)
溶火马氏体组织网状碳化物
1.72(1.1MAX)
内圈
3级
级
A公司轴承外圈
3级
滚子
内圈
4级
1级
B公司轴承
外圈
滚子
表5热处理质量检验(2)
图9A公司轴承
硬度(HRC)金属流线方向组织致密性
17.97
内616161.5
A公同轴外圈61.56262金属流线呈圆组织致密性
滚子
60560.5周方向
较好
60.560.560.5
内图636363
1.60(1.5MAN
B公可物外图626262金属流线呈轴组织致密性
滚子62.562.562.5
向方向
图10B公司轴承
图11A公司轴承网状碳化图12B公司轴承网状碳
物金相图片(大于3级
化物金相图片(1.5级
3.2化学成分检测(表2)
3.3原材料及热处理质量检验
4检测、检验分析
原材料及热处理质量检验见表3~表5。
两公司轴承网状碳化物金相图片图11和图
(1)A公司轴承内圏大挡边的角度大于B
(下转第11页)