泵用推力球轴承磨损失效故障举例说明

推力球轴承磨损失效是常见的故障之一，例如：某型液压泵在使用过程中，泵内的推力球轴承发生严重磨损失效故障，具体的推力球轴承磨损失效形式，下面中华轴承网（简称：华轴网）做出了一下详细介绍。

推力球轴承

1、泵用推力球轴承磨损失效故障形貌

该推力球轴承由轴圈、座圈、保持架和11粒钢球组成。其中轴圈滚道磨损严重，局部可见粗糙的凹坑，受磨损和挤压作用滚道的边缘部分凸起出现“爬坡”现象(见图1、图2)；座圈整体损伤较轻，滚道表面呈金黄色较光滑，局部可见小的点坑和碾压沟槽(见图3)。11粒钢球均出现高温变色呈暗黑色，3粒钢球破碎(红箭头所指部位)，8 粒钢球相对完整均出现不同程度的磨损或挤压损伤，个别钢球卡死于兜孔内无法转动保持架兜孔磨损，边缘部分凸起(见图4 )。

图1 轴圈滚道整体磨损形貌

图2 轴圈滚道放大形貌

图3 座圈滚道放大形貌

图4 钢球和保持架外观损伤情况

2、钢球断口特征

破碎断裂的3粒钢球断口特征基本相同，断口宏观表面呈蓝黑色，表面磨损严重；微观以韧窝特征为主，局部可见沿晶+韧窝混合特征，呈过载断裂特征(见图5)。

宏观形貌

微观形貌

图5 钢球断口宏观和微观图

3、推力球轴承磨损失效结果分析

故障轴承轴圈、座圈及钢球均未见疲劳剥落痕迹，说明轴承故障初期主要表现应是磨损，查阅前期资料，发现该轴承以往故障形貌基本相似，轴承轴圈磨损严重，多数钢球表面均有大面积磨损和变黑现象，卡滞在保持架兜孔内不能转动。

出现这一现象， 应是轴承在故障发生过程中，磨损产生的大量金属屑挤夹在保持架兜孔内，阻碍了钢球的转动，直至卡死，最终轴承轴圈与钢球保持架组件产生严重滑动磨损。

该推力轴承在泵内装配使用时座圈外径无定位，主要靠6根弹簧压紧外端面产生的预紧力实现定位，轴承在工作过程中要承受交变轴向偏心载荷，轴承座圈难免会出现定的径向摆动，产生径向偏移，随着座圈径向移动量的增加，接触角会明显减小，严重时可使钢球出现“爬坡”状态，这种“爬坡” 状态的产生最终可从轴圈或座圈沟道的异常接触痕迹中得到判断。

如果轴承安装时，轴圈出现定位不准，形成初始偏心，加之工作过程中在交变轴向偏心载荷作用下，轴承座圈再出现一定的径向摆动，两者叠加，就会使座圈径向移动量明显增加，这必将导致轴承运转不稳定，偏离正常工作轨迹，从而导致轴承零件工作表面早期磨损。

本次故障轴承轴圈沟道边缘磨损严重，受磨损和挤压作用，沟道的边缘部分凸起出现典型的“爬坡”现象，且轴圈、座圈及钢球均未见疲劳剥落痕迹，说明轴承故障初期主要表现应是磨损，磨损的产生应与轴承工作过程中出现运转不稳定，钢球与滚道接触位置偏离正常工作轨迹有关。