磨加工表面磨損磨粒直徑計(jì)量圖像立體顯微鏡
空心滾子軸承的所有優(yōu)點(diǎn)都是與其承受預(yù)負(fù)荷相聯(lián)系的�，F(xiàn)在
軸承在較低壽命下即因磨損使過盈量消失而失效。本文通過對(duì)失效
軸承的分析，找出空心滾子軸承的失效模式，進(jìn)而改進(jìn)工藝，使材
料耐磨性有所改善，提高其精度壽命。
失效分析
失效件情況及理化分析
分析對(duì)象為用于磨床主軸的兩種空心圓柱滾子軸承
經(jīng)測(cè)量尺寸，兩套軸承均因磨損使預(yù)負(fù)荷消失。立體顯微鏡觀
察發(fā)現(xiàn)，II軸承滾道呈暗灰色，較原磨加工表面更光滑。用掃描電
鏡進(jìn)一步觀察表明，磨加工表面布滿平直、均勻的磨痕，而磨損表
面大多則較平滑，上面有很淺的擦傷條痕，部分地方有較深的犁溝
，一些磨粒仍嵌在里面，能譜分析為鋁的氧化物，見圖1。在更高
倍數(shù)下觀察到有些碳化物顆粒(約0．5 μm以上)，它以磨粒的形式
鑲在很細(xì)的犁溝中。I軸承由于負(fù)荷和轉(zhuǎn)速較大，磨損量已遠(yuǎn)大于
允許值，有些部位已出現(xiàn)淺層剝落，剝落坑周圍有許多裂紋，坑底
有二次裂紋。
將潤(rùn)滑系統(tǒng)中濾油器濾芯上的磨粒用油泡下，制成鐵譜片于光學(xué)顯
微鏡和掃描電鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)大量直徑約l μm的球形磨粒，說明
軸承確實(shí)出現(xiàn)了疲勞，與電鏡結(jié)果一致。由于有切削液混入了潤(rùn)滑
油箱，帶入較多砂粒和磨屑，給進(jìn)一步分析帶來困難。
分析與改進(jìn)意見
一般認(rèn)為滾動(dòng)軸承的主要失效模式是接觸疲勞。但對(duì)空心滾子
軸承來說，由于允許的磨損量遠(yuǎn)較普通有間隙軸承為小。對(duì)間隙軸
承可忽略的磨損量在空心滾子軸承卻可能成為產(chǎn)生失效的重要因素
。只有當(dāng)接觸疲勞產(chǎn)生前的磨損量小于要求的過盈量時(shí)，接觸疲勞
才會(huì)出現(xiàn)。就目前看，II軸承在還沒有發(fā)生接觸疲勞的情況下，僅
工作1 500 h就已喪失了預(yù)負(fù)荷。故材料耐磨性在此已上升為主要
性能指標(biāo)�，F(xiàn)熱處理工藝不能滿足空心圓柱滾子軸承對(duì)耐磨性的要
求。
