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如何进行轴承失效分析?

什么是轴承失效分析?

轴承故障分析是收集和分析轴承数据以确定轴承故障原因的过程。 

需要轴承故障分析时  

轴承故障分析是客户要求对报告的轴承故障进行轴承分析时使用的重要工具。在开发新的或改进的轴承产品和应用中,这也是必不可少的。

执行轴承故障分析

收集故障数据

  • 获取与轴承故障相关的所有故障组件,如:轴承,轴承座,配合表面和其他相关材料(例如润滑剂或流体,磨损碎屑,密封件和应用组件)。
  • 确认实际操作条件数据,例如负载,速度,温度,扭矩,润滑剂,流量;在材料应用数据表中找到的参数。
  • 获取测试/故障数据,例如测量尺寸和性能参数的输出,测试或服务时间,客户报告故障的原因
  • 获得应用中使用材料的规格(轴和外壳的材料规格,润滑剂和流体的规格),甚至是客户的设计FEMA。  

分析数据:  

  1. 使用和/或不使用显微镜目测检查失效的组件。照片应根据需要拍摄。重点应放在但不限于以下故障问题:严重磨损;异常磨损情况;变色;碎片;变形;分层;预期的滑动表面以外的轴承损坏。
  2. 对运行数据进行技术审查,以确认轴承材料和总体设计是否适合实际运行条件。 该步骤将包括但不限于将实际工作参数(单位载荷(p),速度(U),pU,温度)与轴承材料性能进行比较; 确定轴承材料对可能存在的流体或气体的化学耐受性; 使用实际运行参数估算干摩擦轴承寿命; 或者,如果是润滑应用,则估计润滑方式(边界,混合膜,全流体动力膜)。 该技术审查应确认轴承应符合轴承性能的操作要求。 否则,则可能意味着轴承材料的选择是导致故障的原因,有待进一步检查失效的轴承和组件。

仅这两个基本步骤可能会得到对轴承故障的满意反馈,或者可能表明需要进一步战略 - 使用多种无损和破坏性方法来进行尺寸测量和/或材料分析,如:

  • 使用坐标测量机(CMM);
  • 测量表面纹理
  • 音蚀测试
  • 差示扫描量热法(DSC)观察熔融和结晶以及玻璃化转变温度 Tg
  • 热重分析(TGA)以评估材料的热稳定性
  • 能量色散X射线光谱法(EDS,EDX或XEDS),以确定样品中存在哪些化学元素并估算其相对丰度
  • 材料硬度测试
  • 拉伸/压缩测试
  • 三瓦磨损测试
  • 耐腐蚀性测试

出具报告:

  • 无论是仅使用基本分析,还是使用高级分析补充基本分析,故障分析的最后一步就是出具报告。 根据分析的范围,报告可能非常简单或广泛。
  • 基本故障分析报告包含背景信息(包括技术评审),外观检查(可能包括基本尺寸测量)和结论(可能包括建议)就足够了,尤其是如果这是针对给定客户应用程序的例行故障分析。 如果需要更多细节来满足客户,可以添加技术分析。
  • 如果基本分析不足以满足故障分析的需求,那么您将需要准备一个策略,该策略首先将使用非破坏性测试/测量技术,并在必要时使用破坏性测试来完成故障分析。 根据对进阶分析的需要,该报告可能包括那些其他分析的报告,以进一步支持该报告的结论和建议。

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