LR、LFR、ZKLN、ZKLF系列轴承：轧机轴承的寿命与主要失效形式

LR、LFR、ZKLN、ZKLF系列轴承-无锡钦盈机械有限公司2018年11月16日讯　鉴于轧机轴承寿命的离散性特征，提高轧机轴承寿命的主要目标应致力于减少轧机轴承使用中的早期疲劳；轧机轴承寿命与主机寿命、主机的大修周期相适应，不追求过度的寿命。由于轧机轴承的使用领域不同，主机对轧机轴承性能的要求千差万别，因而轧机轴承寿命也就有了不同类型、如疲劳寿命、精度寿命、高可靠度寿命等。对于最广泛应用领域的主机，则多以疲劳寿命为轧机轴承寿命的基本要求。

　　大量的应用实践和寿命实验都表明，滚动轧机轴承失效多为接触表面疲劳。

　　由于轧机轴承在载荷下旋转，在滚动体分别与内圈滚（沟）道和外圈滚（沟）道的滚动接触处，产生的接触应力为重复交变应力，对滚子轧机轴承，沿接触线的应力分布不均匀，旋转时，两端还会产生明显的应力集中。交变应力的循环作用，使接触表面的基体组织产生组织变化，经过一定时期后，便有片状颗粒自表面剥落，形成麻坑或麻点。ISO25243-2004将疲劳列在轧机轴承六种常见失效模式之首，被列在第六位的断裂在形成过程中也因有疲劳的原因，被称为疲劳断裂。典型的疲劳失效分为次表面起源型和表面起源型。

　　滚动接触最大接触应力发生在表面下一定深度的某处，在交变应力的反复作用下，在该处形成疲劳源（微裂纹）．裂纹源在循环应力下逐步向表面扩展，形成开放式的片状裂缝，进而被撕裂为片状颗粒从表面剥落，产生麻点、凹坑。如该处轧机轴承钢存在某种薄弱点、或缺陷（常见的如非金属夹杂物、气隙、粗大碳化物的晶界面），将加速疲劳源的形成和疲劳裂纹的扩展，大大降低疲劳寿命。

　　接触表面处有损伤，这些损伤可能是原始的，即制造过程中形成的划伤、碰痕，也可能是使用中产生的，如润滑剂中的硬颗粒，轧机轴承零件相对运动产生的微小擦伤；损伤处可能存在润滑不良，如润滑剂贫乏，润滑剂失效；不良的润滑状态加剧滚动体与滚道之间的相对滑动，导致表面损伤处的微凸体根部产生显微裂纹；裂纹扩展导致微凸体脱落，或形成片状剥落区。这种剥落深度较浅，有时易与暗灰色蚀斑相混淆；

　　疲劳断裂的起源是过度紧配合产生的装配应力与循环交变应力形成的疲劳屈服，装配应力、交变应力与屈服极限之间的平衡一旦失去，便会沿套圈轴线方向产生断裂，形成贯穿状的裂缝。

　　实践中正常使用失效的轧机轴承，其损坏大多如上所述，即接触表面疲劳，而三种疲劳失效类型又以次表面起源型疲劳最为常见，ASO281和ISO281/amd.2推荐的轧机轴承寿命计算方法就是以次表面起源型疲劳为基础得出的。