Únavové selhání ložiska: Jak valivé kontaktní napětí vede k trhlinám a odlupování

Únavové selhání zůstává hlavní příčinou předčasného poškození ložisek a je zodpovědné za více než 60 % poruch v průmyslových aplikacích. Valivá ložiska – skládající se z vnitřního kroužku, vnějšího kroužku, valivých těles (kuličky nebo válečky) a klec – pracují při cyklickém zatížení, přičemž valivá tělesa nepřetržitě přenášejí síly mezi kroužky.

Vzhledem k malé kontaktní ploše mezi valivými tělesy a oběžnými drahami, výslednýHertzovo kontaktní napětíje extrémně vysoká, zejména za podmínek vysoké rychlosti nebo velkého zatížení. Toto koncentrované napěťové prostředí vede kúnava ze stresu, což se projevuje jako povrchové koroze, praskliny a nakonec odlupování.

Co je to stresová únava?

Stresová únava se týkálokalizované strukturální poškozenízpůsobené opakovaným cyklickým zatížením pod mezí pevnosti v tahu materiálu. Zatímco většinaložiskozůstává elasticky deformovaný, mikroskopické zóny se časem plasticky deformují, což nakonec vede k porušení. Proces se obvykle odehrává ve třech postupných fázích:

1. Iniciace mikrotrhlin

• Vyskytuje se v podpovrchových úrovních (0,1–0,3 mm pod povrchem oběžné dráhy).

• Způsobeno cyklickými koncentracemi napětí v mikrostrukturálních nedokonalostech.

2. Šíření trhlin

• Trhliny postupně rostou podél cest maximálního smykového napětí.

• Ovlivněno vadami materiálu a provozními zatěžovacími cykly.

3. Konečná zlomenina

• Povrchové poškození se stane viditelným, jakmileodlupování or důlkování.

• Jakmile trhliny dosáhnou kritické velikosti, materiál se od povrchu oddělí.

• 

Úvahy o únavě u těžkých elektrických vozidel

In velká nákladní vozidla (LGV)atěžká nákladní vozidla(těžká nákladní vozidla)– zejména u elektrických variant – je odolnost proti únavě ještě důležitější z důvodu:

• Širší rozsah otáčekElektromotory pracují v širších pásmech otáček než spalovací motory, což zvyšuje frekvence cyklického zatížení.

• Vyšší točivý momentPřenos většího krouticího momentu vyžaduje ložiska se zvýšenou únavovou pevností.

• Vliv hmotnosti baterieZvýšená hmotnost trakčních baterií zvyšuje namáhání součástí hnacího ústrojí, zejménaložiska kol a motorů.

• 

Klíčoví přispěvatelé ke stresové únavě

√ Střídavé zatížení

Ložiska v dynamických systémech jsou neustále vystavena různýmradiální, axiální a ohybové zatíženíJak se valivá tělesa otáčejí, kontaktní napětí se cyklicky mění a v průběhu času vytváří vysoké koncentrace napětí.

√Vady materiálu

Vměstky, mikrotrhliny a dutiny v materiálu ložiska mohou působit jakokoncentrátory napětí, což urychluje nástup únavy.

√Špatné mazání

Nedostatečné nebo zhoršené mazání se zvyšujetření a teplo, čímž se snižuje únavová pevnost a urychluje opotřebení.

√Nesprávná instalace

Nesprávné vyrovnání, nesprávné uložení nebo nadměrné utažení během instalace může způsobit neočekávané namáhání a ohrozit výkon ložiska.

Pochopení a zmírňování únavy způsobené namáháním je nezbytné pro zajištění dlouhé životnosti v náročných aplikacích – zejména v elektrických těžkých užitkových vozidlech. I když pokroky v materiálech a simulačních technologiích zvýšily odolnost proti únavě, správnévýběr, montáž a údržba ložisekjsou stále klíčové pro výkon a spolehlivost.

Spolupráce s zkušení výrobci ložisekmůže poskytnoutoptimalizovaná řešení na mírupro vaši specifickou aplikaci. Pokud váš projekt vyžaduje vysoce výkonné, odolné proti únavěložiska, náš tým je tu, aby vám pomohltechnická podpora a doporučení produktů.

Pokud potřebujete víceložiskoinformace a dotazy ohledně ložiska, vítejtekontaktujte násZískejte cenovou nabídku a technické řešení!