Únavové zlyhanie ložiska: Ako valivé kontaktné napätie vedie k trhlinám a odlupovaniu
Únavové zlyhanie zostáva hlavnou príčinou predčasného poškodenia ložísk a je zodpovedné za viac ako 60 % porúch v priemyselných aplikáciách. Valivé ložiská – pozostávajúce z vnútorného krúžku, vonkajšieho krúžku, valivých telies (guľôčky alebo valčeky) a klietka – pracujú pri cyklickom zaťažení, pričom valivé telesá nepretržite prenášajú sily medzi krúžkami.
Vzhľadom na malú kontaktnú plochu medzi valivými telesami a obežnými dráhami, výslednýHertzovo kontaktné napätieje extrémne vysoká, najmä pri vysokých rýchlostiach alebo pri veľkom zaťažení. Toto koncentrované napäté prostredie vedie kúnava zo stresu, čo sa prejavuje ako povrchové jamky, praskliny a nakoniec odlupovanie.
Čo je to stresová únava?
Stresová únava sa vzťahuje nalokalizované štrukturálne poškodeniespôsobené opakovaným cyklickým zaťažením pod medzou pevnosti v ťahu materiálu. Zatiaľ čo väčšinaložiskozostáva elasticky deformovaný, mikroskopické zóny časom podliehajú plastickej deformácii, ktorá nakoniec spôsobí porušenie. Proces sa zvyčajne odohráva v troch postupných fázach:
1. Iniciácia mikrotrhlín
-
Vyskytuje sa v podpovrchových úrovniach (0,1 – 0,3 mm pod povrchom obežnej dráhy).
-
Spôsobené cyklickými koncentráciami napätia v mikroštrukturálnych nedokonalostiach.
2. Šírenie trhlín
-
Trhliny postupne rastú pozdĺž dráh maximálneho šmykového napätia.
-
Ovplyvnené chybami materiálu a prevádzkovými zaťažovacími cyklami.
3. Konečná zlomenina
-
Povrchové poškodenie sa stane viditeľným, keďodlupovanie or jamkovanie.
-
Akonáhle trhliny dosiahnu kritickú veľkosť, materiál sa od povrchu oddelí.
Úvahy o únave ťažkých elektrických vozidiel
In veľké nákladné vozidlá (LGV)aťažké nákladné vozidlá(Ťažké nákladné vozidlá)– najmä pri elektrických variantoch – odolnosť voči únave je ešte dôležitejšia z dôvodu:
-
Širší rozsah otáčokElektromotory pracujú v širších rýchlostných pásmach ako spaľovacie motory, čím sa zvyšujú frekvencie cyklického zaťaženia.
-
Vyšší krútiaci momentPrenos väčšieho krútiaceho momentu vyžaduje ložiská so zvýšenou únavovou pevnosťou.
-
Vplyv hmotnosti batériePridaná hmotnosť trakčných batérií zvyšuje zaťaženie komponentov pohonu, najmäložiská kolies a motora.
Kľúčové faktory prispievajúce k únave zo stresu
√ Striedavé zaťaženie
Ložiská v dynamických systémoch sú neustále vystavené rôznymradiálne, axiálne a ohybové zaťaženiaKeď sa valivé telesá otáčajú, kontaktné napätie sa cyklicky mení, čím sa v priebehu času vytvárajú vysoké koncentrácie napätia.
√Materiálne chyby
Inklúzie, mikrotrhliny a dutiny v materiáli ložiska môžu pôsobiť akokoncentrátory napätia, čo urýchľuje nástup únavy.
√Slabé mazanie
Nedostatočné alebo zhoršené mazanie sa zvyšujetrenie a teplo, čím sa znižuje únavová pevnosť a urýchľuje sa opotrebovanie.
√Nesprávna inštalácia
Nesprávne zarovnanie, nesprávne uloženie alebo nadmerné utiahnutie počas inštalácie môže spôsobiť neočakávané namáhanie, čo môže znížiť výkon ložiska.
Pochopenie a zmiernenie únavy z napätia je nevyhnutné pre zabezpečenie dlhej životnosti v náročných aplikáciách – najmä v elektrických ťažkých úžitkových vozidlách. Zatiaľ čo pokroky v materiáloch a simulačných technológiách zvýšili odolnosť voči únave, správnevýber, montáž a údržba ložísksú stále kľúčové pre výkon a spoľahlivosť.
Spolupráca s skúsení výrobcovia ložískmôže poskytnúťoptimalizované riešenia na mierupre vašu konkrétnu aplikáciu. Ak váš projekt vyžaduje vysoký výkon, odolnosť voči únaveložiská, náš tím je tu, aby vám pomoholtechnická podpora a odporúčania produktov.
Ak potrebujete viacložiskoinformácie a dopyt, vitajtekontaktujte násZískajte cenovú ponuku a technické riešenie!
Čas uverejnenia: 16. mája 2025