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

Kegagalan akibat kelelahan tetap menjadi penyebab utama kerusakan dini bantalan, yang bertanggung jawab atas lebih dari 60% kegagalan dalam aplikasi industri. Bantalan elemen gelinding—terdiri dari cincin dalam, cincin 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 kecil antara elemen bergulir dan jalur balap,Tegangan kontak Hertziansangat tinggi, terutama pada kondisi kecepatan tinggi atau beban berat. Lingkungan tegangan terkonsentrasi ini menyebabkankelelahan stres, yang tampak sebagai permukaan yang berlubang, retak, dan akhirnya terkelupas.

Apa itu Kelelahan Akibat Stres?

Kelelahan stres mengacu padakerusakan struktural lokaldisebabkan oleh beban siklik berulang di bawah kekuatan tarik ultimit material. Sementara sebagian besarbantalantetap terdeformasi secara elastis, zona mikroskopis mengalami deformasi plastis seiring waktu, yang akhirnya memicu 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 saatpengelupasan or mengadu.

• Setelah retakan mencapai ukuran kritis, material terlepas 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 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 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 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 akan meningkatkangesekan dan panas, mengurangi kekuatan lelah dan mempercepat keausan.

√Pemasangan yang Tidak Tepat

Ketidakselarasan, kecocokan yang tidak tepat, atau pengencangan yang berlebihan selama pemasangan dapat menimbulkan tekanan tak terduga, sehingga mengurangi kinerja bantalan.

Memahami dan memitigasi kelelahan akibat stres sangat penting untuk memastikan masa pakai yang panjang dalam aplikasi yang menuntut—terutama kendaraan listrik tugas berat. Meskipun 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 optimal yang disesuaikanuntuk aplikasi spesifik Anda. Jika proyek Anda membutuhkan kinerja tinggi, ketahanan lelahbantalan, tim kami siap membantu Andadukungan teknis dan rekomendasi produk.

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