失效机理：断裂与开裂

失效机理：断裂与开裂 · 原资料第 61 页

处置不当引起的圆锥滚子轴承内圈上的大挡肩断裂推进量过大引起的圆锥孔球面滚子轴承内圈断裂图43图44断裂和开裂强力断裂当应力集中超过材料的抗拉强度时，会发生受压断裂。导致受压断裂的两种常见原因是局部过载和过应力。

图43所示为一种常见的断裂原因—处

置不当。这种情况发生在使用锤子或凿子进行轴承冷安装时。

直接敲击轴承套圈会导致轴承套圈

上出现细小的裂纹，一旦轴承开始运行，这种裂纹会迅速演变成贯穿性的裂纹。

圆锥轴安装推进距离过大 (见图44)可能会导致轴承内圈断裂。推进量过大引起的轴承套圈环向 (拉伸) 应力导致轴承套圈在运行过程中产生裂纹。马氏体硬化套圈比贝氏体硬化套圈对这种损坏的敏感程度更高。

当轴承受热或者安装到尺寸过大的轴上时，也有可能会产生该种后果。

5.6 断裂和开裂

5.6.2 强力断裂

5.6.3 疲劳断裂

5.6.4 热胀裂

• 应力集中超过材料抗拉强度

• 冲击/过应力

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失效机理：断裂与开裂 · 原资料第 62 页

疲劳断裂

在反复弯曲作用导致超过材料的疲劳强度时，会发生疲劳断裂损坏。反复的弯曲导致材料出现发裂（毛细裂纹），发裂逐渐蔓延，直到轴承套圈或保持架上出现贯穿性的裂纹。

图45所示为球面滚子轴承的一个断

裂外圈。轴承所安装的轴承座在载荷区的支撑不充分，因此，轴承外圈承受周期性的弯曲应力，最终导致外圈上出现贯穿性的裂纹。

5.6 断裂和开裂

5.6.2 强力断裂

5.6.3 疲劳断裂

5.6.4 热裂

• 弯曲状态下超过疲劳强度

• 起裂/裂纹扩展

• 最终导致强力断裂

• 轴承套圈和保持架球面滚子轴承外圈上的疲劳断裂图45

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圆锥滚子轴承内圈端面的横向热裂纹图46热裂两个表面发生相对滑动会产生摩擦热。如果滑动非常明显，摩擦产生的热量可能会导致表面裂纹，这些裂纹通常垂直于滑动方向。

图46所示为一个典型实例。旋转轴承

内圈采用间隙配合的安装方式，承受轴向载荷。由于发生蠕变，轴承端面与轴肩或隔圈之间存在相对滑动，导致粘着磨损。摩擦热导致出现横向裂纹，最终导致轴承套圈出现贯穿性裂纹。

5.6 断裂和开裂

5.6.2 强力断裂

5.6.3 疲劳断裂

5.6.4 热裂

• 严重滑动及/或润滑不充分

• 摩擦热较大

• 垂直于滑动方向的裂纹

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