Kegagalan Kelelahan Bantalan: Bagaimana Tekanan Kontak Bergulir Menyebabkan Retak dan Spalling

Kegagalan akibat kelelahan tetap menjadi penyebab utama kerusakan bantalan prematur, yang bertanggung jawab atas lebih dari 60% kegagalan dalam aplikasi industri. Bantalan elemen gelinding—yang terdiri dari cincin bagian dalam, cincin bagian luar, elemen gelinding (bola atau rol), dan sangkar—beroperasi di bawah beban siklik, dengan elemen bergulir yang terus-menerus mentransmisikan gaya di antara cincin.

Karena area kontak antara elemen bergulir dan jalur balap yang kecil,Tegangan kontak Hertziansangat tinggi, terutama pada kondisi kecepatan tinggi atau beban berat. Lingkungan tegangan terkonsentrasi ini menyebabkanstres kelelahan, yang bermanifestasi sebagai permukaan yang berlubang, retak, dan akhirnya terkelupas.

Apa itu Kelelahan Akibat Stres?

Kelelahan stres mengacu padakerusakan struktural yang terlokalisasidisebabkan oleh beban siklik berulang di bawah kekuatan tarik akhir material. Sementara sebagian besarbantalantetap mengalami deformasi elastis, zona mikroskopis mengalami deformasi plastis seiring waktu, yang akhirnya menyebabkan kegagalan. Proses ini biasanya berlangsung dalam tiga tahap progresif:

1. Inisiasi Retakan Mikro

• Terjadi pada tingkat bawah permukaan (0,1–0,3 mm di bawah permukaan jalur balap).

• Disebabkan oleh konsentrasi tegangan siklik pada ketidaksempurnaan mikrostruktur.

2. Perambatan Retak

• Retakan tumbuh secara bertahap di sepanjang jalur tegangan geser maksimum.

• Dipengaruhi oleh cacat material dan siklus pembebanan operasional.

3. Fraktur Akhir

• Kerusakan permukaan menjadi terlihat saatterkelupas or mengadu.

• Setelah retakan mencapai ukuran kritis, material terkelupas dari permukaan.

• 

Pertimbangan Kelelahan untuk Kendaraan Listrik Tugas Berat

In kendaraan barang besar (LGV)Dankendaraan barang berat(kendaraan berat)—terutama varian listrik—ketahanan terhadap kelelahan bahkan lebih penting karena:

• Rentang RPM yang lebih luas:Motor listrik beroperasi pada rentang kecepatan yang lebih luas daripada mesin pembakaran, sehingga meningkatkan frekuensi pembebanan siklik.

• Output Torsi Lebih Tinggi:Transmisi torsi yang lebih berat memerlukan bantalan dengan kekuatan lelah yang ditingkatkan.

• Dampak Berat Baterai:Penambahan massa baterai traksi meningkatkan tekanan pada komponen drivetrain, khususnyabantalan roda dan motor.

• 

Kontributor Utama Kelelahan Akibat Stres

√ Beban Bolak-balik

Bearing dalam sistem dinamis terus-menerus terkena perubahanbeban radial, aksial, dan lenturSaat elemen bergulir berputar, tegangan kontak bergeser secara siklis, sehingga menciptakan konsentrasi tegangan tinggi seiring berjalannya waktu.

√Cacat Material

Inklusi, retakan mikro, dan rongga dalam material bantalan dapat bertindak sebagaikonsentrator stres, mempercepat timbulnya kelelahan.

√Pelumasan yang Buruk

Pelumasan yang tidak memadai atau rusak meningkatkangesekan dan panas, mengurangi kekuatan lelah dan mempercepat keausan.

√Instalasi yang tidak tepat

Ketidakselarasan, kecocokan yang salah, atau pengencangan yang berlebihan selama pemasangan dapat menimbulkan tekanan yang tidak diharapkan, sehingga mengurangi kinerja bantalan.

Memahami dan mengurangi kelelahan akibat stres sangat penting untuk memastikan masa pakai yang lama dalam aplikasi yang menuntut—terutama kendaraan berat bertenaga listrik. Sementara kemajuan dalam material dan teknologi simulasi telah meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan,pemilihan, pemasangan, dan pemeliharaan bantalanmasih menjadi kunci kinerja dan keandalan.

Berkolaborasi dengan produsen bantalan berpengalamandapat menyediakansolusi yang dioptimalkan sesuai kebutuhanuntuk aplikasi spesifik Anda. Jika proyek Anda membutuhkan kinerja tinggi, tahan lelahbantalan, tim kami siap membantu Andadukungan teknis dan rekomendasi produk.

Jika Anda membutuhkan lebih banyakbantalaninformasi, dan pertanyaan bantalan, selamat datangHubungi kamiDapatkan Penawaran & Solusi Teknis!