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摘要：针对某型齿轮箱轴承滚子在工况模拟寿命试验中提前剥落失效的问题，利用故障树分析法（FTA）系统研究了失效原因。首先，通过电镜、热酸洗、切片微裂纹、气体元素含量等检查，发现了滚子为疲劳剥落失效，且表面经热酸洗后存在大量麻点，内部含有贯穿性微裂纹；然后，建立了故障树，从设计、试验、材料、加工四个方面对失效故障进行了排查；最后，利用理论计算、仿真分析、宏微观检查、尺寸检测以及金相分析，排除了设计和试验异常的可能性，验证了材料及热处理质量达标，详细分析了失效原因，并提出了改进措施。研究结果表明：滚子失效的主要原因是锻造加热温度过高，导致内部组织损伤并产生微裂纹，在与套圈滚道之间不断滚压作用下进一步扩展，最终引发疲劳剥落；工艺改进后的滚子通过了5 000 h工况模拟寿命试验，相同试验条件下的寿命比失效滚子延长了1.5倍以上。由于加工工艺缺陷容易导致滚子早期失效，建议选用合适的工艺并适当增加热酸洗检验环节，可以提高产品的质量及可靠性。
文章目录
0 引 言
1 滚子失效概况
1.1 轴承基本情况
1.2 试验装置及方法
1.3 滚子失效现象
2 失效滚子检查
2.1 电镜检查
2.2 热酸洗检查
2.3 微缺陷检查
2.4 气体元素含量检查
3 失效故障排查
3.1 故障树建立
3.2 设计检查
3.2.1 承载能力计算
3.2.2 理论寿命计算
3.2.3 接触应力仿真分析
3.3 试验检查
3.3.1 试验安装检查
3.3.2 试验设备检查
3.4 材料检查
3.4.1 化学成分检查
