Lagervermoeidheidsfalen: hoe rollende contactspanning leidt tot scheuren en afbrokkeling

Vermoeiingsfalen blijft de belangrijkste oorzaak van vroegtijdige lagerschade en is verantwoordelijk voor meer dan 60% van de storingen in industriële toepassingen. Wentellagers – bestaande uit een binnenring, buitenring en wentelelementen (ballen of rollen) en een kooi, werken onder cyclische belasting, waarbij rolelementen continu krachten overbrengen tussen de ringen.

Door het kleine contactoppervlak tussen de rollichamen en de loopbanen ontstaatHertziaanse contactspanningis extreem hoog, vooral bij hoge snelheid of zware belasting. Deze geconcentreerde spanningsomgeving leidt totstressvermoeidheid, wat zich manifesteert als oppervlakteputjes, scheuren en uiteindelijk afbrokkeling.

Wat is stressvermoeidheid?

Stressvermoeidheid verwijst naargelokaliseerde structurele schadeveroorzaakt door herhaalde cyclische belasting onder de maximale treksterkte van het materiaal. Terwijl het grootste deel van dehandelswijzeAls de microscopische zones elastisch vervormd blijven, ondergaan ze na verloop van tijd plastische vervorming, wat uiteindelijk tot breuk leidt. Het proces verloopt doorgaans in drie opeenvolgende fasen:

1. Microscheurinitiatie

• Komt voor op ondergrondse niveaus (0,1–0,3 mm onder het oppervlak van de raceway).

• Veroorzaakt door cyclische spanningsconcentraties bij microstructurele onvolkomenheden.

2. Scheurvoortplanting

• Scheuren ontstaan ​​geleidelijk langs de paden van maximale schuifspanning.

• Beïnvloed door materiaaldefecten en operationele laadcycli.

3. Definitieve breuk

• Oppervlakteschade wordt zichtbaar alsafbrokkeling or putjes.

• Zodra scheuren een kritische grootte bereiken, laat het materiaal los van het oppervlak.

• 

Vermoeidheidsoverwegingen voor zware elektrische voertuigen

In grote goederenvoertuigen (LGV's)Enzware goederenvoertuigen(vrachtwagens)—vooral bij elektrische varianten—is vermoeiingsweerstand nog belangrijker vanwege:

• Breder toerentalbereik:Elektrische motoren werken in bredere snelheidsbereiken dan verbrandingsmotoren, waardoor de cyclische belastingsfrequenties hoger zijn.

• Hoger koppel:Voor een zwaardere koppeloverdracht zijn lagers met een grotere vermoeiingssterkte nodig.

• Impact van batterijgewicht:De extra massa van tractiebatterijen verhoogt de belasting van de aandrijflijncomponenten, met namewiel- en motorlagers.

• 

Belangrijkste factoren die bijdragen aan stressvermoeidheid

√ Wisselende belastingen

Lagers in dynamische systemen worden voortdurend blootgesteld aan wisselende omstandigheden.radiale, axiale en buigbelastingenNaarmate de rollichamen roteren, verschuift de contactspanning cyclisch, waardoor er in de loop van de tijd hoge spanningsconcentraties ontstaan.

√Materiële gebreken

Insluitsels, microscheuren en holtes in het lagermateriaal kunnen als volgt werken:stressconcentratoren, waardoor vermoeidheid sneller optreedt.

√Slechte smering

Onvoldoende of gedegradeerde smering neemt toewrijving en hittewaardoor de vermoeiingssterkte afneemt en slijtage wordt versneld.

√Onjuiste installatie

Verkeerde uitlijning, verkeerde pasvorm of te strak aandraaien tijdens de installatie kunnen onverwachte spanningen veroorzaken, waardoor de lagerprestaties in gevaar komen.

Het begrijpen en verminderen van spanningsvermoeiing is essentieel voor het garanderen van een lange levensduur in veeleisende toepassingen, met name elektrische zware voertuigen. Hoewel vooruitgang in materialen en simulatietechnologie de vermoeiingsweerstand heeft verbeterd, is een goedelagerselectie, installatie en onderhoudzijn nog steeds de sleutel tot prestatie en betrouwbaarheid.

Samenwerken met ervaren lagerfabrikantenkan voorziengeoptimaliseerde oplossingen op maatvoor uw specifieke toepassing. Als uw project hoogwaardige, vermoeiingsbestendigelagers, ons team staat voor u klaar om u te helpentechnische ondersteuning en productaanbevelingen.

Als je meer nodig hebthandelswijzeinformatie en peilingonderzoek zijn welkomNeem contact met ons opOntvang een offerte en een technische oplossing!