軸承微動指的是將兩個接觸表面發(fā)生的極小幅度的相對運動稱之為微動，軸承微動通常發(fā)生在發(fā)動機傳動、熱循環(huán)應力、疲勞載荷、電磁振動等工作情況下，軸承微動會造成接觸表面摩擦磨損，引起零件咬合松動，功率損失，噪聲增加等，也會造成加速疲勞裂紋的可能性，從而降低零件的疲勞壽命。

一、軸承微動（磨損）腐蝕

對于球軸承，鋼球和溝道之間的微動為切向式、滾動式、徑向式、滑動式和扭動式（由于接觸角的存在）組成的復合微動。

對鋼球與內溝道接觸面上的法向變形、切向變形以及滑動進行理論分析，并對徑向加載的球軸承進行往復擺動試驗，發(fā)現在擺角較小時，切向滑動為微動磨損的主因；隨著擺角增大，微動磨損則主要由重復的滑動引起。

切向滑動引起的損傷在接觸區(qū)的周圍；滑動引起的損傷在接觸區(qū)兩端，接觸面中心受力最大的部分未受損傷，且內圈損傷比外圈損傷嚴重。

二、微動（磨損）腐蝕的機理

發(fā)生在軸承接觸面之間的由微幅滑動和滾動引起的微動磨損分別為微動（磨損）腐蝕和偽壓痕，且兩種磨損機理不同。微動（磨損）腐蝕發(fā)生在無潤滑狀態(tài)，磨損機理是產生嚴重的黏著，并穿過自然氧化層與母體材料形成冷焊，磨屑成分為α-Fe2O3，呈暗紅色；偽壓痕則發(fā)生在邊界潤滑，磨損機理是輕微限制在自然氧化層的輕微黏著，磨屑成分是黑色的Fe3O4。微動磨損開始呈現偽壓痕形態(tài)，當微動磨屑擋住潤滑油脂從而使摩擦表面形成無潤滑狀態(tài)時，則逐步升級為微動（磨損）腐蝕。

三、微動（磨損）腐蝕的力學性能

振動頻率、幅度以及加速度對軸承微動磨損有顯著影響。通過自制的試驗裝置在干態(tài)下對軸承加載軸向振動，結果發(fā)現微動磨損隨振動頻率和加速度的增加而增加；磨損先隨振幅增加而增加，在振幅近似為軸承軸向游隙的兩倍時達到最大值，然后隨振幅的增大而減??；在一定的測試條件下，磨損在微動初期增加較快，但隨著微動次數的增加而趨于緩和。在脂潤滑條件下用型號為6104 球軸承考察了擺角、擺動次數及載荷等參數對微動磨損的影響，發(fā)現擺角在1°以內，磨損速度較小，但是超過該值后磨損急劇增加，這一傾向在重載下尤為顯著。如果軸的擺角較大，則差動滑動成為微動磨損的主因；而擺角較小時，切向力滑動成為微動磨損的主因。

四、微動（磨損）腐蝕的特征

對鋼球與內溝道接觸面上的法向變形、切向變形以及滑動進行理論分析，并對徑向加載的球軸承進行往復擺動試驗，發(fā)現在擺角較小時，切向滑動為微動磨損的主因；隨著擺角增大，微動磨損則主要由重復的滑動引起。切向滑動引起的損傷在接觸區(qū)的周圍；滑動引起的損傷在接觸區(qū)兩端，接觸面中心受力最大的部分未受損傷，且內圈損傷比外圈損傷嚴重得多。

五、軸承微動腐蝕的改進對策

軸承的接觸角、溝曲率半徑系數和游隙等設計參數不同導致其抗微動磨損能力也不同。在球軸承受外部振動情況下，微動磨損的程度與接觸區(qū)域上的切向力τ和相對滑動量δ的乘積τδ相關，因此在設計上可通過少量增大內、外溝道的溝曲率半徑而大大減小接觸表面上的τδ值來減緩球軸承的微動磨損。但這種設計變化將增大接觸應力，使?jié)櫥瑒└y進入接觸區(qū)，從而降低軸承壽命。為減緩變槳軸承在風力發(fā)電機工作過程中的微動磨損，通過微動模擬試驗得出，在軸承有一定的負游隙時磨損量最小，并從不同傾角的徑向與切向微動組合而成的復合微動試驗中得出，變槳軸承的初始接觸角在45°附近取值有助于提高其抗微動磨損能力。但安裝負游隙在高速電機中不利于高速運行，將增加發(fā)熱和扭矩，降低壽命。

ISO15243-2017對軸承微動（磨損）腐蝕的規(guī)定

(1) 微動磨損的程度與τδ相關；切向力與載荷及同頻共振的慣性當量的矢量和相關（很難計算和預估）；滑動量與軸徑向位移角度和軸向位移量相關；由此可以得出轉子軸運輸固定及增加預載荷及減小運輸振動等對策。

(2) 基于微動時速度很低很難形成彈性流體動壓潤滑膜，且微動過程中潤滑脂被排擠出接觸區(qū)，難以形成穩(wěn)定的油膜，長期處于邊界潤滑狀態(tài)的情況?？梢圆捎锰岣哂湍ず穸龋黾佑椭扯?；增加油脂的基礎油的流動性，以抵抗微動磨損腐蝕的損害。

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