Page 61 - 理化检验-物理分册2025年第一期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl230350

杆端轴承杆端体断裂原因

邵若男，汪 伟，黄雄荣
（上海市轴承技术研究所有限公司，上海 201801）

摘 要：某杆端自润滑关节轴承在进行摆动磨损标准符合性试验时，杆端体耳环部出现异常断裂
现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜分析等方法分析了轴承杆端体
断裂的原因。结果表明：该轴承杆端体理论寿命远长于实际寿命，杆端体断裂形式为疲劳断裂，断
裂起源于杆端体耳环处内表面与轴承外圈装配面间的倒角微动损伤处，微动损伤与拉压循环载荷下
轴承的扭矩异常波动有关。
关键词： 杆端轴承；断裂；微动损伤；扭矩
中图分类号：TH133.31；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)01-0049-04
Causes of rod end body fracture of rod end bearing

SHAO Ruonan, WANG Wei, HUANG Xiongrong
(Shanghai Bearing Technology Research Institute Co., Ltd., Shanghai 201801, China)

Abstract: During the standard compliance test of swing wear of a rod end self-lubricating spherical plain
bearing, abnormal fracture occurred in the ear ring of the rod end body. The causes of the fracture of the bearing
rod end body were analyzed by means of macroscopic observation, chemical composition analysis, metallographic
examination, hardness test and scanning electron microscope analysis. The results show that the theoretical life of the
bearing rod end body was much longer than the actual life. The fracture mode of the rod end body was fatigue fracture.
The fracture originated from the chamfer fretting damage between the inner surface of the earring of the rod end body
and the assembly surface of the outer ring of the bearing. The fretting damage was related to the abnormal fluctuation of
the torque of the bearing under the cyclic load of tension and compression.
Keywords: rod end bearing; fracture; fretting damage; torque

轴承被称为“高端装备的关节”，广泛应用于航 现象。笔者采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、
[1]
空、航天、矿山机械、精密机床等领域 。轴承在工作 硬度测试、扫描电镜（SEM）分析等方法分析了轴承
过程中承受着循环载荷与高应力下的磨损作用，这 杆端体断裂的原因，对于保障轴承正常、安全稳定运
就要求轴承具有较高的抗塑性变形与抗摩擦磨损能 行具有重要意义。
力 。常规自润滑关节轴承加载方式通常为单向加载， 1 理化检验
[2]
杆端自润滑关节轴承则是多方向运动机构中不可缺
少的支撑部件，由杆端体、轴承内外圈，以及自润滑 1.1 宏观观察
断裂杆端轴承宏观形貌如图1所示。轴承杆端体
材料组成，可以同时承受径向载荷和轴向载荷，并实
现高频下多方向往复运动 。 在摆动磨损试验过程中断裂，设备停机时轴承杆端体
[3]
某外螺纹组装型杆端关节轴承在进行高速摆动 双侧断裂。由图1可知：断裂处均出现在靠近螺纹杆
磨损标准符合性试验时，杆端体耳部发生异常断裂 体的杆端体耳环位置，且基本关于螺纹杆体对称；杆体
与外圈外表面装配面存在大量黑色磨屑、红棕色磨损
与明显的金属碾压痕迹，黑色磨屑吸附于断口和磨损
收稿日期：2023-12-05
表面，呈现出黑色金属在发生微动磨损以及干摩擦剧
作者简介：邵若男（1995—），女，硕士，中级工程师，主要从事轴
[4]
承方面的研究与失效分析工作 烈磨损时的典型特征形貌 ；断裂杆端轴承内、外圈表
通信作者：黄雄荣，13564707185@163.com 面均匀磨损，内圈表面磨损情况良好，未发现明显的剥
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