风电齿轮箱轴承中非金属夹杂物脱离处萌生的次表面微观裂纹及白蚀区

摘要

据报道,风电齿轮箱轴承的过早失效主要由白蚀裂纹(WEC)引起,本研究将继续揭示其根本原因。白蚀区(WEA)萌生于非金属夹杂物,蝶状组织的形成与WEC有关。过早失效最常见的模式由WEC引起片状材料从表面脱离(白色组织剥落(WSF))而造成。损伤可能萌生于轴承滚道的表面或次表面。表面萌生假说认为裂纹可能由表面缺陷引起,并由于载荷条件而恶化。另一方面,位于次表面的材料缺陷(如非金属夹杂物)也可能引发损伤。研究人员还提出过其他的损伤萌生假说,包括氢的影响、塑性变形和被忽略的载荷(如击穿润滑膜的冲击载荷)等。此外,近期的一项研究强调了材料缺陷(非金属夹杂物)与拉伸应力(由轴承座波纹度产生)的结合作用对次表面轴向开裂的萌生与WEC形成的影响。然而目前尚未对损伤(如周围有WEA的WEC)萌生及其根本原因(即瞬态操作事件中出现的异常载荷)做出明确解释。