Lagerutmattingsbrudd: Hvordan rullekontaktstress fører til sprekker og avskalling

Utmattingssvikt er fortsatt den viktigste årsaken til for tidlig lagerskade, og er ansvarlig for over 60 % av feil i industrielle applikasjoner. Rullelagre – som består av en indre ring, en ytre ring og rulleelementer (baller eller ruller), og et bur – opererer under syklisk belastning, med rullende elementer som kontinuerlig overfører krefter mellom ringene.

På grunn av det lille kontaktområdet mellom rulleelementer og løpebaner, resulterer detHertzisk kontaktstresser ekstremt høy, spesielt under høye hastigheter eller tunge belastningsforhold. Dette konsentrerte stressmiljøet fører tilstressutmattelse, som manifesterer seg som groptår, sprekker og til slutt avskalling.

Hva er stressutmattelse?

Stressutmattelse refererer tillokaliserte strukturelle skaderforårsaket av gjentatt syklisk belastning under materialets ultimate strekkfasthet. Mens hoveddelen avpeilingforblir elastisk deformert, opplever mikroskopiske soner plastisk deformasjon over tid, noe som til slutt initierer brudd. Prosessen utfolder seg vanligvis i tre progressive stadier:

1. Mikrosprekkstart

• Forekommer i undergrunnen (0,1–0,3 mm under kanaloverflaten).

• Forårsaket av sykliske spenningskonsentrasjoner ved mikrostrukturelle ufullkommenheter.

2. Sprekkforplantning

• Sprekker vokser gradvis langs baner med maksimal skjærspenning.

• Påvirket av materialfeil og driftsmessige lastesykluser.

3. Endelig fraktur

• Overflateskader blir synlige nåravskalling or gropdannelse.

• Når sprekker når en kritisk størrelse, løsner materialet fra overflaten.

• 

Tretthetshensyn for tunge elektriske kjøretøy

In store lastebiler (LGV-er)ogtunge lastebiler(lastebiler)– spesielt elektriske varianter – er utmattingsmotstand enda viktigere på grunn av:

• Bredere turtallsområdeElektriske motorer opererer over bredere hastighetsbånd enn forbrenningsmotorer, noe som øker sykliske belastningsfrekvenser.

• Høyere dreiemomentutgangTyngre momentoverføring krever lagre med forbedret utmattingsstyrke.

• Batteriets vektpåvirkningDen ekstra massen til trekkbatterier øker belastningen på drivverkkomponenter, spesielthjul- og motorlagre.

• 

Viktige bidragsytere til stressutmattelse

√ Alternerende belastninger

Lagre i dynamiske systemer er konstant utsatt for varierenderadiale, aksiale og bøyelasterNår rulleelementer roterer, endres kontaktspenningen syklisk, noe som skaper høye spenningskonsentrasjoner over tid.

√Materialfeil

Inneslutninger, mikrosprekker og hulrom i lagermaterialet kan fungere somstresskonsentratorer, akselererer utmattelsesstart.

√Dårlig smøring

Utilstrekkelig eller forringet smøring økerfriksjon og varme, noe som reduserer utmattingsstyrken og akselererer slitasje.

√Feil installasjon

Feiljustering, feil passform eller overstramming under installasjon kan føre til uventet belastning, noe som går ut over lagerets ytelse.

Å forstå og redusere spenningsutmatting er avgjørende for å sikre lang levetid i krevende applikasjoner – spesielt elektriske tunge kjøretøy. Selv om fremskritt innen materialer og simuleringsteknologi har forbedret utmattingsmotstanden, er riktigvalg, installasjon og vedlikehold av lagerer fortsatt nøkkelen til ytelse og pålitelighet.

Samarbeider med erfarne lagerprodusenterkan tilbyoptimaliserte løsninger skreddersyddtil ditt spesifikke bruksområde. Hvis prosjektet ditt krever høy ytelse, utmattingsbestandiglagre, teamet vårt er her for å hjelpe medteknisk støtte og produktanbefalinger.

Hvis du trenger merpeilinginformasjon og forespørsel om lager, velkommenkontakt ossFå tilbud og teknisk løsning!