滚动轴承保持器磨损对轴承失效的影响分析

滚动轴承保持器磨损对轴承失效的影响分析

张玉辉

浙江五洲新春集团股份有限公司 , 浙江省 新昌县 312500

摘要：伴随着工业生产运行进程的加快，滚动轴承因为有着极高优势而得到了广泛应用，经过相关探究表明，脂润滑轴承质量、运转特征和使用性能等与轴承自身磨损有着密切的联系性，产生原因表现为除了使用脂润滑轴承形成的磨损磨粒添加了润滑剂以后无法有效清除，加剧了轴承表面刮伤以及磨损状态，并且还由于磨损微粒有着一定的催化效应，从一定程度上加剧了润滑脂的化学反应，影响轴脂润滑效果，轴承使用寿命检索。对此，工业领域逐渐加大了对滚动轴承摩擦行为以及磨损阶段的研究程度。本文主要分析了滚动轴承保持器磨损对轴承失效的影响。

关键词:滚动轴承；保持器磨损；轴承失效影响

在本篇文章中，结合滚动轴承实际运行特征，采取XRF分析了铜、铁以及尼龙为主体材料的保持器处于脂润滑条件下的磨损，探究了保持器磨损和轴承滚动体磨损的联系性以及对于轴承磨损失效产生的一系列影响，同时初步探讨了不同材料保持器形成的磨损颗粒在轴承以及润滑脂内的影响，经过相关探究来看，对于不相同结构和材料组成形成的保持器来讲，处于脂润滑轴承运行期间存在着相应的磨损现象，该项磨损和轴承在磨损数量上有着明显联系，并且磨损颗粒还会加剧润滑脂的化学氧化过程以及对脂稠滑稽网状结构的破化程度。

1. 在轴承磨损中对于XRF技术的实际应用

对于XRF技术来讲，被称之为X-射线荧光光谱分析技术，该项技术属于一项快速且无损元素分析技术，操作原理是应用样品内不同元素原子受高能辐射激发以后产生的内层电子跃迁，发射出有着不同能量特征以及波长特点的X射线原理，在精准定性以及定量的基础上获取元素内类型和具体含量。XRF分析技术的元素检测范围较为狭窄，固体以及粉末和液体风样品直接加以分析，和其他分析方式相比较来看有着分析速度快且多项元素同时测定以及分析精密度极高的特征。其可以动态性分析各项样品，避免数据准确性缺失。文章内将脂润滑滚动轴承内的润滑脂试样当成基本的研究对象，采取X射线荧光光谱仪精准检验轴承样品内获取的润滑脂试样，将重金属当成定量分析轴承磨损的根本性依据自己指标。实际操作流程如下所示：

其一，取样操作。开启轴承防尘盖以及密封圈，使用专用取样器取出其中的润滑脂。

其二，混样处理，均匀性搅拌润滑脂，时间为一分钟，取出3g当成分析试样。

其三，分析。在XRF试样盒内放入3g的分析试样，分析成本，统计和整理相关数据。

要想检验出XRF处于脂内检测铁和铜等金属元素的含量以及脂润滑轴承部件具体磨损之间的联系性，就需要重点探究分析数据和信息是否可以将轴承以及轴承部件的磨损程度清楚体现出来，对不同类型以及内部结构的黄铜保持器脂润滑轴的运行速度展开检验，综合性比较脂内的铁和铜含量。下图表现为黄铜保持器轴承润脂样品内铁质量分数的检测结果以及各项样品内铬含量相对于铁含量的占据比例，经过结果得出，虽然各项样品实际检测的铁含量分数有着一定的差别，不过各项样品内的铬和铁含量比例一直是处于1.0%~2.0%之间，和轴承钢材料自身铬以及铁含量比例分析结果相一致。

图一 黄铜保持器轴承润滑脂成品内Fe质量分析和cr比例

通过分析溶剂分离处理以后残留于润滑脂样品固体物相内的铁和铜可以看出，检验出来的铁以及铜元素均是来自于轴承主体套圈以及滚动体和黄铜保持器构件内，以固体磨损颗粒形式储存于润滑脂样内，可以将其当成衡量轴承整体以及部件磨损的表征参数，获取的分析结果可以将具体运转期间的轴承磨损程度精准体现出来。

2. 铜保持器的磨损以及影响情况

和钢以及其他材料保持器相比较来看，黄铜轴承有着载重性能极强和抗磨等一系列特征，因为优势极高而得到了普遍应用，虽然轴承样品的运行时间不一样，不过轴承润滑脂内都包含了铜的组成成分，这从一定程度上体现出了轴承运转期间的铜保持器有着相应的磨损现象，结合脂润滑轴承结构特征来看，轴承运行期间产生的磨损微粒伴随着运行时间和磨损持续而长时间积累在润滑脂内，保持器磨损程度远远低于轴承自身滚动体间的磨损，不过轴承自身滚动体间磨损的铁质量分析全面提升，此种现象和轴承运行期间滚道以及滚动体自身状态十分理想。伴随着后期轴承滚道和滚动体之间黏着磨损以及磨粒磨损的增加，滚动体表面状态越来越差，轴承磨损量加剧。要想掌握轴承处于不同运转周期内的轴承自身滚动磨损量变化规律和保持器磨损之间的联系性，就需要做好轴承润滑脂样内铜和铁质量分数之间的相关性，铜质量分析伴随着铁质量分数的提升而逐渐增加。从实际情况看出，铜磨损颗粒质量分析变化在铁质量分数变化影响之下有所下降，产生该种现象的基本原因是因为其属于摩擦工作面轴承滚动体间出现的磨粒增量，除了自身磨粒磨损之外，同时与保持器磨损形成的磨粒有着一定联系性。尤其是在轴承初期运行状态下，滚动体表面状态极佳，保持器的磨损非常高，保持器磨损产生的磨粒逐渐演变为了影响轴承滚动体磨粒磨损的基本因素，后期由于持续性增加的滚动体磨损而导致工作面发生了大面积的磨粒，磨粒成为了影响滚动体磨粒磨损的基本因素。此种现象说明了轴承保持器磨损在轴承初期摩擦磨损期间的作用，对轴承运行性能产生的影响有待进一步重视和探讨。

3. 保持器磨损对于轴承失效产生的一系列影响

作为滚动轴承内十分重要的一项保持器，不管是黄铜材料保持器还是碳素钢等，轴承运行期间都有着相应的滑动磨损现象，保持器滑动磨损一般小于轴承滚动体自身磨损，不过也因为受设计和制造以及使用条件、周围环境状况等一系列因素的影响，使保持器磨损逐渐提升，严峻的情况下还会引起保持器受损和轴承失效等现象。其中，在近些年存在着因为尼龙保持器添加了玻纤维超标而使脆性提升现象，导致滚动轴承运行期间出现了严重破坏。再加上保持器采取的材料不一样，所以对于轴承失效产生的影响有着一定差异存在。经过探究得出，针对于多数尼龙保持器轴承，保持器磨损对轴承疲劳寿命和轴承失效产生的影响表现为滑动磨损存在着诸多的高聚物以及硬质填料磨损颗粒，增加了轴承自身磨粒磨损程度，导致过早发生了轴承疲劳失效现象。以尼龙保持器磨损为主的轴承失效为例，保持器磨损程度和磨损量在磨损总量中占据着极大比例，甚至有的情况下还远远超过了轴承滚动件的磨损。在这其中，部分失效轴承中的润滑脂铁质量分数较高，此种现象和滑动磨损形成的硬质颗粒参与同时加速了轴承滚道表面磨粒磨损进程相关。因为滑动磨损产生的惰性硬质玻纤和高聚物颗粒对润滑脂的氧化进程产生影响比较小，不会在破坏润滑脂稠化剂网状结构，所以轴承在以尼龙保持器磨损为主形成的疲劳失效阶段中，大部分润滑脂发生氧化以及产生化学结构的概率比较低。采取电镜检验残留的油脂稠化剂原始纤维网状结构。

4、结语：

从以上论述来看，基于脂润滑条件下，使用铜和碳钢以及尼龙材料保持器轴承处于运转阶段中，保持器存在着相应的磨损，不过本身的磨损程度远远要比轴承滚动体间的磨损要低很多。不同材料保持器在轴承运行期间形成的磨损颗粒对脂润滑油产生的影响也是不一样的，所以，本文对其进行了重点探究。

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