典型失效案例分析

轴承失效分析


一、背景

配套:减速器输入轴

数量:三组

说明:近期,我司客户反馈某平台两台箱体NVH不合格,拆解后发现输入轴减速机侧轴承手感不良,且在今年早期也有其他平台类似失效发生(我司原本分析为电腐蚀导致)。初步判定,两个平台失效属于同样问题,因此我们将两个平台的失效件合并,再次进行细致的分析。以下为分析结论及验证。

二、测试件分析

1、外观分析

说明:整个输入轴+轴承。电机侧为TM 6006,减速器侧为TM 62/28。仅从手感上来看,均为6006良好,62/28较差,有明显的沙沙感。清洗后再注油,仍存在;初步判定为内部运行面存在损伤。以下主要针对TM 62/28进行分析。

 

2、参数分析

   游隙方面:安装后TM 6006约为12um,TM 62/28约为10um;可以排除安装游隙过小影响;

   噪音方面:TM 6006≤39DB,异音不明显;TM 62/28≤52DB,异音较大。

   尺寸方面:数据均满足国标要求。

 

3、显微分析

平台1

内外圈滚道存在少量凹坑或凸起;

滚动体上沿运转轨迹分布较多碾压凹坑,轨迹四周散布较少凹坑。

 

平台2-A

平台2-B

平台2-A组内外圈滚道存在少量凹坑或凸起;B组滚道单侧分布较多凹坑。

平台2- A组滚动体上沿运转轨迹分布较多碾压凹坑,轨迹四周散布较少凹坑;B组凹坑分布比较弥散。

显微分析--凹坑

由于以上分析未对凹坑进一步放大,所以对凹坑的形状,深度无法做出详细判定,仅认定为圆形或不规则近似圆。本次为了验证上述凹坑的产生,我们将凹坑放大到100X-200X,得出如下结果。

平台1

现象:从上图可以看出,凹坑均为规则的正六边形。且凹坑尺寸在40-60um之间,大小基本一致。

 

左:平台2-A   右:平台2-B

现象:与平台1一致,平台2-A滚动体凹坑为不规则的菱形,凹坑尺寸在50~60um之间,大小基本一致;平台2-B滚动体凹坑为三角状,边长基本在50um左右,大小比较均匀。

分析及结论

 

根据上述检测,及显微图片,凹坑具有比较规则的形状及均匀一致的大小,因此可以判定为杂质碾压产生。
根据我司以往失效分析经验,上述杂质为硬质的颗粒物;根据形状和大小,基本可以判定为金刚砂。结合轴承在生产及使用过程中可能涉及到金刚砂的工序,我司认为,其来源主要有2个方面:1为轴承厂加工过程中的金刚滚轮脱落的金刚砂在滚道中未清洗干净;2为客户装配前使用金钢锉修整齿轮后未清洗,装机时少量掉落到轴承沟道内。针对上述问题,我们对金刚砂的形状也做了一下验证,如下:情况基本吻合。
根据金刚砂的大小(60~80um)及形状,与凹坑基本能够对应上。
 
其失效机理:硬质颗粒物进入轴承内部——颗粒物陷入滚道,局部凸起——运行时钢球表面产生刻印凹坑——轴承异响。

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