在拉压载荷作用下杆端关节轴承的杆端体发生断裂,通过断口形貌和显微组织观察,微区成分和硬度测试,分析了其疲劳断裂机制。结果表明杆端体分别在其环与杆的过渡区域(位置A)以及与杆成45°方向的环上(位置B)发生疲劳断裂;杆端体环的内表面与关节轴承外圈的外表面之间存在严重的微动磨损,导致裂纹萌生;在拉压载荷作用下,位置B处的微裂纹首先扩展并导致断裂,位置B处的断裂使位置A处的受力方向发生改变,杆端体发生倾斜导致位置A处开裂和杆端体的最终断裂。

对杆端自润滑关节轴承的杆端体进行疲劳性能检测,循环加载至132.9×104次时发现轴承端面存在微裂纹。采用化学成分分析、宏观检验、微观分析、能谱分析和金相检验等方法对轴承端面开裂原因进行分析。结果表明轴承端面裂纹的萌生主要是由于端面与工装平面存在黏着磨损,使得轴承端面发生金属塑性流变。当轴承端面受到较大的切应力时,表层金属发生塑性变形以致开裂,有些微裂纹向内部扩展,有些微裂纹则导致塑性变形层剥落,最终在轴承端面形成凹坑。