Page 79 - 理化检验-物理分册2023年第六期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202306017

推力滚针轴承推力垫圈断裂原因

于娜红, 张荣华

( 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所, 无锡 214063 )
摘 要: 某推力滚针轴承的推力垫圈发生断裂, 采用宏观观察、 化学成分分析、 扫描电镜分析、 硬
度测试、 金相检验等方法对其断裂原因进行研究。结果表明: 推力垫圈与保持架发生滑动磨损, 在
较高的旋转轴向应力作用下, 推力垫圈发生断裂。
关键词: 推力滚针轴承; 推力垫圈; 脆性断裂; 滑动磨损

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 06-0063-03

Fracturereasonofthrustwasherofneedlerollerthrustbearin g

YUNahon g ZHANGRon g hua
,

( FAW WuxiFuelIn j ectionE q ui p mentResearchInstitute , Wuxi214063 , China )

Abstract : Thethrustwasherofaneedlerollerthrustbearin g fractured.Thefracturereasonwasstudiedb y

meansofmacrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , scannin g electronmicrosco p eanal y sis , hardness

testandmetallo g ra p hicexamination.Theresultsshowthatslidin gwearoccuredbetweenthethrustwasherandthe

ca g e , andthethrustwasherbrokeundertheactionofhi g hrotationalaxialstress.

Ke y words : needlerollerthrustbearin g ; thrustwasher ; brittlefracture ; slidin gwear
推力滚针轴承为滚动轴承的一种, 由带滚针或 理化检验方法分析了该推力垫圈的断裂原因, 以防
圆柱滚子、 滚珠的推力保持架和推力垫圈组成 [ 1 ] 。 止该类问题再次发生。
推力滚针轴承具有体积小、 承受载荷能力大、 质量
小、 转速高、 运转平稳、 回转力矩较小等优点, 被广泛 1 理化检验
应用。 1.1 宏观观察
推力垫圈为推力轴承的重要零部件, 其质量直 推力滚针轴承宏观形貌如图1所示, 断裂的推
接关系到整个推力轴承的寿命 [ 2 ] 。 力垫圈宏观形貌如图2所示。
某型号推力滚针轴承在疲劳试验过程中运行
2.5万次后发生断裂, 拆解该推力滚针轴承后, 发现

推力垫圈和保持架均发生断裂。
疲劳试验过程中, 推力滚针轴承的额定载荷为

13.9kN , 实际载荷为19~20kN 。
推力垫圈材料为 GCr15 钢, 其加工工艺为: 棒
材→车削加工 → 热处理 → 磨削加工 → 表面发黑处

理, 其硬度为58~62HRC , 显微组织为细针状回火
图1 推力滚针轴承宏观形貌
马氏体+极其少量的残余奥氏体。笔者采用一系列
断裂的推力垫圈与保持架接触面有明显的磨损
痕迹及回火色, 呈现弯曲特征, 弯曲方向为轴向, 推
收稿日期: 2022-08-04
力垫圈断口齐平, 色泽一致, 裂纹源为垫圈磨损表面
作者简介: 于娜红( 1980- ), 女, 硕士, 高级工程师, 主要从事燃
油喷射系统关键零部件的热处理技术、 材料技术、 失效分析等方面的 ( 见图3 )。
断裂保持架破损严重, 与推力垫圈接触部位明
研究工作, core p eo p le@163.com
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