分动器圆锥滚子轴承失效原因分析.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.057分动器圆锥滚子轴承失效原因分析邵瑞勇，吕永刚（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000）摘要：某SUV车型汽车分动器圆锥滚动轴承在使用过程中发生破裂失效，对破裂的轴承解体发现，轴承内圈表面出现麻坑及剥落，轴承外圈断裂，轴承保持架与滚子破碎。采用化学分析、硬度测定、扫描电镜及金相分析等方法对失效轴承进行分析。结果表明，轴承材料中存在较大尺寸氮化物，易脱落形成麻点；轴承内圈及滚子的硬度偏低，易产生磨损，在交变应力作用下，

2、随着轴承精度降低而破裂失效。关键词：GCr15轴承钢；碳化物；氮化物；断裂中图分类号：TG115.2文献标志码：A文章编号：1671-7988(2016)06-163-02TaperedrollerbearingfailurereasonanalysisaboutthetransfercaseShaoRuiyong,LvYonggang（R&DCenterofGreatWallMotorCompany,AutomotiveEengineeringTechnicalCenterofHeBei,baoding071000）Abat

3、ract:TransfercaserollingbearingisbrokenduringtheapplicationinacertainSUV,itisfoundthatthereispockmarkandflakingonthesurfaceofinnerringfrombearing,bearingouterringiscracked,bearingretainerandrollerarebroken.Analysisisdonethroughchemicalanalysis,hardnessmeasurement,sc

4、anningelectronicmicroscopeandmetallographyanalysisonbearingfailure.Theresultindicatesthattherearebignitridesexistinginbearingmaterial,it’seasytogetpockmark;bearinginnerringandrollerhardnessislow,whicheasytogetwear.Thebearingaccuracygetslowerandbrokenundertheeffectof

5、alternatingstress.Keywords:bearingsteelGCr15;carbide;nitride;fractureCLCNO.:TG115.2DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)06-163-02[1]硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度等性能。该分动器圆前言锥滚子轴承外圈、内圈及滚子均采用GCr15轴承钢，且均采用相同的热处理工艺：840℃油淬火160℃回火3小时，硬度分动器是多轴驱动车辆传动系统中的关键部件，它起着的技术要求：轴承内圈及外圈为60-64HRC，滚

6、子为61-改变汽车动力传递路线的重要作用。分动器轴承多采用圆锥65HRC。滚子轴承，其质量直接影响到传动效果和整车的动力性能，本文通过对失效轴承表面的损伤形貌进行宏观与微观分一旦轴承失效就会出现换挡困难、无法换挡及分动器异响等析，结合化学成分、断口分析、金相分析及硬度分析等试验，问题，因此，对汽车分动器轴承的失效分析具有非常重要的以确定轴承失效的原因。意义。某车型汽车在行驶至29000公里时，汽车出现异响，经1、试验结果与分析检查发现分动器中的轴承损坏严重，轴承外圈断裂，保持架、滚子碎裂，内圈滚道表面发生剥落。轴承的工作特点是

7、承受1.1化学成分分析强冲击和较大的交变载荷，要求轴承钢应具备高硬度、均匀从失效的轴承内圈及外圈上分别取样测试其化学成分，结果见表1。作者简介：邵瑞勇，就职于长城汽车股份有限公司。2016年第6期邵瑞勇等：分动器圆锥滚子轴承失效原因分析164表1GCr15钢圆锥轴承内外圈化学成分（质量分数，%）酸酒精侵蚀，滚子组织为屈氏体+碳化物+少量回火马氏体，化学滚子表面的部分区域有挤压摩擦形成的二次淬火迹象。内圈CSiMnCrSP成分组织与滚子相同，边缘也有二次淬火区，组织呈带状分布，外圈1.030.230.351.470.0060.0

8、08未熔碳化物较多。外圈组织为回火隐针马氏体+碳化物+少量滚子1.010.240.331.490.0090.007残余奥氏体。内圈0.980.230.321.510.0130.0090.950.15-0.25-1.40-标准值≤0.025≤0.0252、分析与讨论-1.050