Defectarea la oboseală a rulmentului: Cum stresul de contact prin rostogolire duce la fisuri și exfoliere

Defectarea prin oboseală rămâne cauza principală a deteriorării premature a rulmenților, responsabilă pentru peste 60% din defecțiunile din aplicațiile industriale. Rulmenții cu elemente de rostogolire - compuși dintr-un inel interior, un inel exterior, elemente de rostogolire (bile sau role) și o colivie — funcționează sub sarcină ciclică, cu elemente de rulare care transmit continuu forțe între inele.

Datorită suprafeței mici de contact dintre elementele de rulare și căile de rulare, rezultatulTensiunea de contact hertzianăeste extrem de mare, în special în condiții de viteză mare sau sarcină grea. Acest mediu cu stres concentrat duce laoboseală de stres, manifestându-se prin coroziuni superficiale, fisuri și, în cele din urmă, exfoliere.

Ce este oboseala cauzată de stres?

Oboseala de stres se referă ladaune structurale localizatecauzată de încărcări ciclice repetate sub rezistența maximă la tracțiune a materialului. În timp ce cea mai mare parte arulmentrămâne deformată elastic, zonele microscopice se deformează plastic în timp, inițiind în cele din urmă cedarea. Procesul se desfășoară de obicei în trei etape progresive:

1. Inițierea microfisurilor

• Apare la niveluri subterane (0,1–0,3 mm sub suprafața căii de rulare).

• Cauzată de concentrări ciclice de stres la imperfecțiunile microstructurale.

2. Propagarea fisurilor

• Fisurile cresc treptat de-a lungul traiectoriilor de tensiune maximă de forfecare.

• Influențat de defectele materialelor și de ciclurile de încărcare operațională.

3. Fractura finală

• Deteriorarea suprafeței devine vizibilă pe măsură ceexfoliere or gropi.

• Odată ce fisurile ating o dimensiune critică, materialul se desprinde de suprafață.

• 

Considerații privind oboseala pentru vehiculele electrice grele

In vehicule de marfă grele (LGV)şivehicule grele de marfă(Vehicule grele)—în special variantele electrice—rezistența la oboseală este și mai critică datorită:

• Gamă mai largă de rotații pe minutMotoarele electrice funcționează pe benzi de turație mai largi decât motoarele cu ardere internă, crescând frecvențele de încărcare ciclică.

• Cuplu de ieșire mai mareTransmiterea cuplului mai puternic necesită rulmenți cu rezistență la oboseală sporită.

• Impactul greutății baterieiMasa suplimentară a bateriilor de tracțiune crește presiunea asupra componentelor sistemului de propulsie, în specialrulmenți de roată și motor.

• 

Factori cheie care contribuie la oboseala cauzată de stres

√ Sarcini alternante

Rulmenții din sistemele dinamice sunt expuși constant la variațiisarcini radiale, axiale și de încovoierePe măsură ce elementele rulante se rotesc, tensiunea de contact se modifică ciclic, creând concentrații mari de tensiune în timp.

√Defecte materiale

Incluziunile, micro-fisurile și golurile din materialul rulmentului pot acționa caconcentratoare de stres, accelerând inițierea oboselii.

√Lubrifiere slabă

Lubrifierea insuficientă sau degradată creștefrecare și căldură, reducând rezistența la oboseală și accelerând uzura.

√Instalare necorespunzătoare

Nealinierea, potrivirile incorecte sau strângerea excesivă în timpul instalării pot introduce solicitări neașteptate, compromițând performanța rulmentului.

Înțelegerea și atenuarea oboselii la stres este esențială pentru asigurarea unei durate lungi de viață în aplicații solicitante - în special în vehiculele electrice grele. Deși progresele în domeniul materialelor și al tehnologiei de simulare au sporit rezistența la oboseală, este nevoie de o testare adecvată a acestora.selecția, instalarea și întreținerea rulmențilorsunt încă esențiale pentru performanță și fiabilitate.

Colaborând cu producători de rulmenți cu experiențăpoate oferisoluții optimizate adaptatepentru aplicația dumneavoastră specifică. Dacă proiectul dumneavoastră necesită performanțe ridicate, rezistență la obosealărulmenți, echipa noastră este aici pentru a vă ajuta cuasistență tehnică și recomandări de produse.

Dacă aveți nevoie de mai multrulmentinformații și solicitări, bine ați venitcontactaţi-neObțineți o ofertă și o soluție tehnică!