滚动轴承 损伤和失效
常见轴承失效分析
对常见轴承失效分析的探讨摘要：轴承是社会生产最为关键的的零部件之一，同时也是最为损伤的零部件之一，所以，对于轴承的失效分析尤为重要，本文结合作者的工作经验主要阐述了轴承的失效分析，仅供参考。
关键词：轴承；失效分析一、轴承在生产中概述轴承是广泛应用于机械设备的零部件，是配套的精密零件，同时也是最易损坏的元件之一。
按轴承工作的摩擦性质来分，可分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）。
其中滚动轴承最常见，它一般由内、外两个套圈、一组滚动体和一个保持架组成。
本文结合工程案例主要分析了轴承的失效形式以及其改进的原因。
二、轴承损伤和失效的形式轴承在工作中丧失其规定的功能，导致故障或不能正常工作的现象称为失效。
轴承的失效可分为正常失效和早期失效两种。
按其损伤机理大致可分为：接触疲劳失效、磨损失效、断裂失效、塑性变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。
1.接触疲劳失效接触疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式，是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。
滚动轴承在高接触应力作用下，通过多次的应力循环后，在套圈或滚动体工作表面的局部区域产生小片或小块金属剥落，形成麻点或凹坑，从而引起振动，噪声增大，温度升高，磨损加剧，最终导致轴承不能正常工作的现象称为接触疲劳失效。
根据材质、工作条件、润滑条件等因素，接触疲劳失效可分为点蚀与剥落。
点蚀是由于表面出现麻点而失效，通常有非进展性和进展性之分，前者通常不影响轴承的使用，但如果使用一段时间后，由于某种原因，使点蚀不断扩展，进而形成进展性点蚀，表面会出现大面积的微剥落，最后使轴承失效。
剥落是在次表面产生疲劳裂纹，然后扩展至表面，使金属成片状脱落，可分为浅层剥落和硬化层剥落。
2.磨损失效工作过程中，轴承零件之间相对滑动摩擦导致工作表面金属不断损失的现象叫磨损。
持续的磨损会使轴承零件尺寸和形状变化，配合游隙增大，工作表面形貌恶化而丧失旋转精度，由此引起工作温度升高、振动、噪声、摩擦力矩增大等，导致轴承不能正常工作的现象叫磨损失效。
滚动轴承失效的四种形式
滚动轴承失效的四种形式
滚动轴承的失效主要有以下四种形式：
1、疲劳点蚀：滚动轴承在载荷作用下，滚动体与内、外滚道之间将产生接触应力。
轴承转动时，接触应力是循环变化的，当工作若干时间以后，滚动体或滚道的局部表层金属脱落，使轴承产生振动和噪声而失效。
2、塑性变形：当轴承的转速很低或间歇摆动时，轴承不会发生疲劳点蚀，此时轴承失效是因受过大的载荷（称为静载荷）或冲击载荷，使滚动体或内、外圈滚道上出现大的塑性变形，形成不均匀的凹坑，从而加大轴承的摩擦力矩，振动和噪声增加，运动精度降低。
3、磨料磨损：在轴承组合设计时，轴承处均设有密封装置。
但在多尘条件下的轴承，外界的尘土、杂质仍会侵入到轴承内，使滚动体与滚道表面产生磨粒磨损。
如果润滑不良，滚动轴承内有滑动的摩擦表面，还会产生粘着磨损，轴承转速越高，粘着磨损越严重。
经磨损后，轴承游隙加大，轴承游隙加大，运动精度降低，振动和噪声增加。
4、安装问题：安装不当也可能导致滚动轴承失效。
轴承失效原因和处理方法
（１）过载。
严重的表面剥落和磨损，表明了滚动轴承因过载引起的早期疲劳产生的失效（此外配合过紧也会造成一定程度的疲劳）。
过载还会引起严重的轴承钢球滚道磨损、大面积剥落并时而伴有过热现象。
补救办法：减少轴承的负荷或提高轴承的承载能力。
（２）过热。
滚子的滚道、钢球或保持器改变颜色，表明轴承过热。
温度的升高会使润滑剂作用降低，使油漠不易形成或完全消失。
温度过高，会使滚道和钢球的材料退火，硬度下降。
这主要是散热不利或重载、高速的情况下冷却不充分造成的。
解决办法：充分散热，追加冷却。
（３）低负荷振蚀。
在每个钢球的轴向位置上出现椭圆形的磨损痕迹，这表明当轴承不工作且未产生润滑油膜时，由外部振动过度或低负荷振蚀造成失效。
补救办法：使轴承隔振或在轴承的润滑脂中加入抗磨添加剂等。
（４）安装问题。
主要注意以下几方面：第一，注意安装施力。
如滚道上出现间隔的压坑，表明负荷已超出了材料的弹性极限。
这是由于静态过载或者严重的冲击（如安装时曾用锤子敲击轴承等）引起的。
正确的安装方法是仅对要压装的圈环施力（在轴上装内圈时勿推压外圈）。
第二，注意角接触轴承的安装方向。
角接触轴承具有一椭圆形的接触区，并仅在一个方向上承受轴向推力。
在相反的方向上装配轴承时，因钢球处在滚道边缘，其受载面会产生槽形磨损带。
因此在安装时应注意正确的安装方向。
第三，注意对中。
钢球磨损痕迹偏斜、不与滚道方向相平行，表明安装时轴承未对中。
若偏斜量＞16000，就易引起轴承温度上升并出现严重磨损。
其产生原因可能是轴有弯曲、轴或箱体有毛刺、锁母的压紧面未与螺纹轴线相垂直等。
因此，安装时应注意检查径跳情况。
第四，应注意正确配合。
轴承内、外圈的装配接触面上出现圆周状的磨损或变色，是由轴承与其相配的零件配合过松引起的。
磨蚀产生的氧化物为一种纯褐色磨料，其结果会造成轴承进一步磨损、发热和产生噪音和产生径跳等一系列问题，因此装配时应注意正确配合。
又如滚道底部有严重的球形磨损轨迹，这表明因配合过紧使轴承间隙变小，由于扭距增大、轴承温度上升，使轴承很快因磨损和疲劳而失效。
常见的轴承损伤和失效分析以及相应的对策
５ 结 束语
轴承作为各类机电产品配套与维修 的重要机 械基础件 ， 随着科学技术与生产的发展 ， 其性能 、 水平和质量对机械设备 的精度和性能 的影 响越 来越大 。因此 ，工作人员 不仅要加强轴承 日常
用工具 ， 必须避免使用布类和短纤维之类的东西； ④防止轴承的锈蚀 ， 直接用手拿取轴承时 ， 要充分洗去手上的汗液 ，并涂以优质矿物油后再 进行操作 ， 在雨季和夏季尤其要注意防锈。
或脱落。剥落最初发生在滚道和滚子上。一般情 况下各种形式的 “ 初级”轴承损伤最终会恶化为 以剥落为表现形式的二级损伤。 （） ５ 过量预负荷或过载， 过量预负荷会产生
侵蚀、烧伤、电侵蚀 人为使用和操作失误等。
３ 轴承损伤和失效的 内因分析
影响轴承损伤和失效的内因主要有轴承的设
计、 制造工艺和材料质量 轴承的设计主要 由设 。
率 、自动化程度越来越高 ，同时设备更加复杂 ， 各部分 的关联愈加密切 ，轴承的损伤和失效将导
致设备的生产能力降低 ，产 品质量下降 ，某些轴 承的损伤和失效甚至会爆发连锁反应 ，导致整个
本文结合生产实践 ，分析了常见的轴承损伤及失
１ ８
新疆化工
２１ ０ １年第 ４期
寿命短。尤其对轴承成品有着直接影响的热处理
术 的提高和原材料质量的改善 ，其对轴承损伤和
和磨加工工艺 ，与轴承 的损伤和失效有着更直接
的关系。 轴承材料和冶金质量是 ２ 世纪中上期影 ０
失效的影响已明显下降。但选材是否得当任然是
设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性 的毁坏 。
计人员 的工艺水平决定 ，本文不做具体分析。轴 承的制造要经过钢材冶炼、锻造 、冲压 、 热处理 、
轴承主要失效形式
轴承的主要失效形式1、剥离损伤状态：轴承在承受旋转载荷时，内圈、外圈的滚道或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
原因：载荷不当；安装不良（非直线性）；力矩载荷；异物进入、进水；润滑不良、润滑剂不合适；轴承游隙不适当；轴承箱精度不好、轴承箱的刚性不均、轴的挠度大；生锈、侵蚀点、擦伤和压痕（表面变形现象）。
措施：检查载荷的大小；改善安装方法、改善密封装置、停机时防锈；使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法；检查轴和轴承箱的精度；检查游隙。
2、剥离损伤状态：呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表及里有多条深至5~10μm，的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）。
原因：润滑剂不合适；异物进入了润滑剂内；润滑剂不良造成表面粗糙；配对滚动零件的表面质量不好。
措施：选择润滑剂；改善密封装置；改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态：卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤，表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因：过大载荷、过大预压；润滑不良；异物咬入；内圈外圈的倾斜、轴的挠度；轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态：所谓擦伤，是在滚道面和滚动面上，由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因：高速轻载荷；急加减速；润滑剂不适当；水的进入。
措施：改善预压；改善轴承游隙；使用油膜性好的润滑剂；改善润滑防震；改善密封装置。
5、断裂损伤状态：由于对滚道的挡边或滚子角的局部施加冲击或过大载荷，而使其一小部分断裂。
原因：安装时受到了打击；载荷过大；跌落等；使用不良。
措施：改善安装方法（采用热装、使用适当的工具夹）；改善载荷条件；轴承安装到位，使挡边受支承。
6、裂纹、裂缝损伤状态：滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用，裂纹将发展为裂缝。
原因：过大过盈量；过大载荷、冲击载荷；剥落有所发展；由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损；蠕变造成的发热；锥轴的锥角不良；轴的圆柱度不良；轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
滚动轴承的失效形式及寿命计算
轴承寿命曲线
滚动轴承的失效形式及寿命计算
1.３ 基本额定动载荷及寿命计算
大量试验表明：对于相同型号的轴承，在不同载荷F1， F2 ， F3 ，…作用下，若轴承的 寿命分别为L1 ， L2 ， L3 ，… （106转），则它们之间有如下的关系：
滚动轴承的失效形式及寿命计算
1.４ 当量动载荷的计算
滚动轴承的基本额定动载荷是在一定条件下确定的。对向心轴承是指承受纯径向载荷； 对推力轴承是指承受中心轴向载荷。如果作用在轴承上的实际载荷与上述条件不一样，必须 将实际载荷换算为与上述条件相同的载荷后，才能与基本额定动载荷进行比较。换算后的载 荷是一种假定的载荷，称为当量动载荷。径向和轴向载荷分别用Fr和Fa表示。
对于向心轴承，径向当量动载荷P与实际载荷Fr和Fa的关系式为
径向轴承只承受径向载荷时，其当量动载荷为
推力轴承只能承受轴向载荷，其当量动载荷为
滚动轴承的失效形式及寿命计算
1.１ 主要失效形式
１. 滚动体ห้องสมุดไป่ตู้力
滚动轴承在通过轴心线的轴向载荷（中心轴向载荷）犉犪作用下，可认为各滚动体所承 受的载荷是相等的。当轴承受纯径向载荷Fr作用时（见图），由于各接触点上存在弹性变形， 使内圈沿Fr方向下移一距离δ，上半圈滚动体不承受载荷，而下半圈各滚动体承受不同的载 荷。处于Fr作用线最下位置的滚动体受载最大Fmax ，而远离作用线的各滚动体，其受载就逐 渐减小。对于α＝0°的向心轴承可以导出
滚动轴承的失效形式及寿命计算
２. 滚动轴承的失效形式
（１）疲劳破坏 （２）塑性变形
径向载荷的分布
滚动轴承的失效形式及寿命计算
1.２ 轴承寿命
轴承的套圈或滚动体的材料首次出现疲劳点蚀前， 一个套圈相对于另一个套圈的转数，称为轴承的寿命。 寿命还可以用在恒定转速下的运转小时数来表示。
滚动轴承轴承失效的原因分析
不同的轴承故障类型对应的轴承振动的特征是不同的。
轴承的运动部件的使用寿命取决于运动部件接触面材料的疲劳和磨损。
轴承的早期故障产生的原因很多，最常见的因素包括：疲劳、磨损、塑性变形、腐蚀、局部硬化、润滑不良、装配缺陷和设计缺陷。
通常情况轴承的失效是由于多个因素共同作用的结果，或者起初一种因素，随着故障的加重逐渐导致出现多种故障。
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。
只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
下面给大家讲解一下一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
关于失效原因请点击查看㊙80%的轴承提早失效是因为没有正确的安装（附视频）1.失效实物和背景材料的收集尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。
充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。
具体内容包括：（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。
运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
滚动轴承常见的失效形式与原因分析
滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一，疲劳剥落疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面．轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下：A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承是一种用于支撑和减少摩擦的常用机械元件。
它们广泛应用于各种机械设备和领域，如汽车、风力发电、机械制造等。
然而，由于工作环境的恶劣条件或长期运行等原因，滚动轴承可能会出现各种故障和失效。
以下是滚动轴承常见的失效形式及其原因分析。
1.疲劳失效：疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式之一、它通常在长时间高速运转或载荷较大的情况下发生。
轴承在不断重复的载荷下产生微小的裂纹，最终导致轴承出现断裂。
这种失效通常与以下原因有关：-动载荷过大：轴承在长时间内承受过大的动载荷，超出了其额定负荷能力。
-轴承安装不当：安装不当会使轴向载荷分布不均匀，导致局部载荷过大。
-润滑不良：缺乏或过多的润滑剂都会导致轴承摩擦增加，使得轴承易于疲劳失效。
2.磨损失效：磨损是轴承常见的失效形式之一、它通常发生在轴承和周围部件之间的摩擦表面上。
常见的磨损形式包括：-磨粒磨损：当粉尘、金属碎屑等进入轴承内部时，会使滚动体、保持架等部件发生磨损。
-粘着磨损：当润滑不良时，摩擦表面出现直接接触，轴承可能会发生粘着磨损。
-磨料磨损：当轴承受污染物质时，如沙尘、水等，会导致轴承表面产生磨料磨损。
3.返现失效：轴承返现是指滚动体和滚道之间的剥离、严重滚道表面损伤或磨擦减小所引起的失效。
返现失效的原因主要有：-轴承清洗不当：清洗过程中使用的溶剂或清洁剂残留在轴承内部，导致润滑性能下降，滚动体容易返现。
-轴承热胀冷缩：当轴承受到温度变化时，轴承和轴承座之间的配合间隙有可能发生变化，导致轴承返现。
-润滑不良：缺乏或过多的润滑剂会导致轴承受到不均匀的载荷分布，容易引起轴承返现。
4.偏磨失效：偏磨是指轴承滚动体在滚道上发生偏磨，导致滚道表面形变或表面破坏。
-不均匀载荷：长期承受不均匀载荷会导致滚动体在滚道上的位置发生偏移，从而引起偏磨失效。
-润滑不良：过多或过少的润滑剂会导致轴承滚动体和滚道之间的摩擦增加，从而引起偏磨。
滚动轴承常见的失效形式
滚动轴承常见的失效形式滚动轴承在使用过程中，由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一，疲劳剥落疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下：A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。
轴承的主要失效形式和处理方法
轴承的主要失效形式和处理方法滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因，其承载能力，旋转精度和减摩能性能等会发生变化，当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，就称为轴承损坏或失效，轴承一旦发生损坏等意外情况时，将会出现其机器、设备停转，功能受到损伤等各种异常现象。
轴承坏了，要先分析出坏的原因，然后再找到解决办法。
因此需要在短期内查处发生的原因，并采取相应措施。
一、轴承的损坏的原因轴承是损耗型的零件,只要一用就肯定会损，只是要积累到一定的程度才表现出来，也就是要到一定的量才坏。
当然，滚动轴承损坏的情况比一般机械零件的损坏要复杂得多，滚动轴承损坏的特点是表现形式多，原因复杂，轴承的损坏除了轴承设计和制造的内在因素外，大部分是由于使用不当，例如：选型不适合、支承设计不合理，安装不当，润滑不良，密封不好等外部因素引起的。
1、发生金属锈蚀。
如果缺少润滑的话,很容易被空气氧化,生锈。
防止轴承的锈蚀，不要用水泡。
轴承是精钢做的，但也怕水。
用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。
轴承自然锈蚀磨损的具体原因主要有以下几种：①氧化磨损。
其摩擦外表上的微小峰谷互相挤压，使脆性表层逐渐脱落而磨损。
轴承相对运动外表上的微小峰谷与空气中的氧化合成而生成与基体金属接合不牢的脆性氧化物，该氧化物在摩擦中极易脱落，发生的磨损称为氧化磨损。
②摩擦生热磨损。
当轴承在高速重负荷和润滑不良的情况下工作时，外表峰谷处由于摩擦而产生高温、接触点硬度及耐磨性下降，甚至发生粘连、撕裂现象。
这种磨损称为摩擦生热磨损。
③硬粒磨损。
如果轴承作相对运动时。
轴承运动外表组织不匀，存在硬颗粒，或轴承的运动外表间落入沙粒、摩屑、切屑等杂质，轴承在相对运动中，硬粒或杂质会使轴承外表擦伤甚至形成沟槽，这种磨损称为硬粒磨损。
汽车轴承④点蚀磨损。
齿轮、轴承等滚动接触外表，相对过程中周期性地受到很大的接触压力，长时间作用，金属外表发生疲劳现象，使得轴承外表上发生微小裂纹和剥蚀，这种磨损称为点蚀磨损。
滚动轴承的几种失效形式
滚动轴承的几种失效形式滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。
滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有磨损、腐蚀、蠕动、烧伤、电蚀、尺寸变化。
一、磨损在力的作用下,两个相互接触的金属表面相对运动产生摩擦,形成摩擦副。
磨擦引起金属消耗或产生残余变形,使金属表面的形状、尺寸、组织或性能发生改变的现象称为磨损。
磨损过程包含有两物体的相互作用、黏着、擦伤、塑性变形、化学反应等几个阶段。
其中物体相互作用的程度对磨损的产生和发展起着重要的作用。
磨损的基本形工有:疲劳磨损、黏着磨损、磨料(粒)磨损、微动磨损和腐蚀磨损等。
产生磨损的主要原因:A、异物通过了密封不良的装置(或密封圈)进入了轴承内部。
B、润滑不当。
如润滑油中的杂质未过滤干净、润滑方式不良、润滑剂选用不当、润滑剂变质等。
C、零件接触面上的材料颗粒脱离,D、锈蚀。
如,由于轴承使用温度变化产生的冷凝水、润滑剂中添加剂的腐蚀性特质等原因形成的锈蚀。
实际中多数磨损属于综合性磨损,预防对策应根据磨损的形式和机理分别采取措施。
对于微动磨损,可以采用小游隙或过盈配合来减少使用过程中的微动磨损;可在套圈与滚动体之间采用稀润滑剂润滑或分别包装来减少运输过程的微动磨损;另外,轴承应放在无振动环境下保管,或将轴承内外圈隔离存放可以防止保管过程中产生的微动磨损。
对于黏着磨损可以采取提高加工精度、增强润滑效果等措施来解决。
对于磨料(粒)磨损,可以采用表面强化处理、表面润滑处理(如渗硫、磷化、表面软金属膜涂层等)、改善轴承密封结构、提高零件加工精度、保证润滑油过滤质量、减少制造和使用过程中对表面的损伤等方法来解决。
滚动轴承常见的失效形式及原因
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承在使用过程中由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产烧伤、生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、架电腐蚀、保持损坏等。
一，疲劳剥落用应表面在接触力的反复作疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体劳料由于材疲。
现状剥落下来的象称为疲劳剥落点蚀也是或体从表，下其滚动面金属金属基呈点状片。
后，点蚀扩展将形成疲劳剥落寸但劳起引一种疲现象，形状尺很小疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面．轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有： 1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型滚动表面是以表面为起源产生的疲表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下： A、制造因素精度、产品结构设计的影响：产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、 1、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了、材料品质的影响：轴承工作时，零件滚动表面承受周期性交变载荷目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。
(2016.6月)轴承失效分析报告
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二、失效分析的意义
失效分析可以找出机械故障部位、失效原 因和机理，从而提供产品改进方向和防止问 题发生的意见，它为设计者、生产者、使用 者找出故障原因和预防措施。是提高产品质 量的重要手段，是一门跨学科的综合性技术。 失效分析结果需反馈到设计和生产中去，这 样是为了保证产品可靠性和提高产品质量的 一种重要手段。
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配合不当
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轴与内圈配合 不当
锥套的锥度不 当
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配合不当
内圈与轴的配合 过松， 套圈端面 与轴肩的“爬 行”，产生热裂 纹。
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4。润滑失效与杂质损坏
由于润滑的不良和杂质进 入轴承而造成的损坏
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滑润失效
润滑不当，产 生很深的沟槽。
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三、轴承失效的主要形式
1.疲劳损坏(正常损坏) 2.存储、运输损坏 3.安装不当 4.润滑失效 5.杂质、摩擦、腐蚀损坏
下面将详细介绍其产生的原因
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1.疲劳损坏(正常损坏)
在交变接触应力下,钢材内 的杂质先发生破裂，形成微小 裂缝。裂缝不断扩展，导致金 属剥落。在滚道和滚动体表面 形成麻点。
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疲劳剥落
典型的外圈疲劳剥落
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2。存储不当产生锈蚀
A. 防锈油失效 B. 存放环境潮湿 C. 包装破损
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常见的滚动轴承失效形式
常见的滚动轴承失效形式1．接触疲劳失效接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。
接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落发。
接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。
由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。
深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。
2．磨损失效磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。
持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。
磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。
磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。
粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。
3．断裂失效轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。
当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。
过载原因主要是主机突发故障或安装不当。
轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。
应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在，今后仍必须加强控制。
但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。
4．腐蚀失效有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的要接触到水、水汽以及腐蚀性介质等，这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀，另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用，造成滚动轴承的电流腐蚀。
滚动轴承主要的失效形式
滚动轴承主要的失效形式
滚动轴承作为机械装置中的重要组成部分，在运转过程中往往面
临着各种各样的失效形式。
能够全面、准确地了解这些失效形式，对
于提高滚动轴承的寿命和可靠性有着非常重要的指导意义。
以下将针
对主要的几种失效形式作出详细的介绍。
1、疲劳断裂
疲劳断裂是滚动轴承运转过程中最常见的失效形式之一。
在连续
的载荷变化下，滚动轴承的材料往往会逐渐累积微小的损伤痕迹，长
时间累积下来就会导致材料的疲劳断裂。
这种失效形式通常表现为滚
动体或保持架的开裂、碎裂等。
2、局部损伤
局部损伤是致使滚动轴承失效的另一种比较常见的形式。
局部损
伤通常可以分为磨损、划伤、剥落等几种类型。
这些损伤痕迹的产生
与滚动轴承的材质质量、润滑方式、环境条件等因素有着密切的关系。
例如在高负荷、低润滑情况下，局部损伤容易发生。
3、卡死
在一些情况下，如负荷过大、润滑不良等原因，滚动轴承可能会
发生卡死现象。
当卡死发生时，滚动轴承内部的滚珠或滚子将停止滚动，会严重损伤轴承表面和保持架。
4、失效的预测和定位
滚动轴承失效的预测和定位是确保机械设备长期运转的重要方法之一。
通过对轴承主要失效形式的了解，可以通过振动检测、温度检测、粘度测量等方法进行失效的预测，通过巡检、检修等方法进行失效的定位，进行及时的维护和修理，从而确保机械设备的性能和可靠性。
在使用滚动轴承时，需要按照正常的操作要求，并进行有效的润滑和维护。
及时发现和处置可能的失效形式，可以有效的延长轴承的使用寿命和维护成本。
滚动轴承的常见失效形式
滚动轴承的常见失效形式
滚动轴承常见的失效形式有以下几种：
1. 疲劳寿命失效：由于长期受到往复或旋转运动的载荷，轴承在加载周期内逐渐疲劳，最终导致材料的损坏和断裂。
2. 磨损失效：轴承在工作时，由于摩擦和磨损，导致轴承表面的润滑膜破裂和金属接触，进而导致表面磨损，影响轴承的使用寿命。
3. 负荷过载失效：当轴承承受超过其设计负荷的过大载荷时，轴承可能会产生塑性变形、疲劳断裂、滚动体撞击等失效情况。
4. 温度过高失效：由于轴承在工作过程中热量产生过多，导致轴承温度升高，使轴承材料的硬度降低、磨损加剧，最终导致轴承失效。
5. 腐蚀和锈蚀失效：当轴承暴露在腐蚀性环境中，例如潮湿、腐蚀性气体等，轴承的表面会发生腐蚀和锈蚀，导致失效。
6. 组装和安装不当导致轴承的形变或损坏，进而影响轴承的使用寿命。
7. 润滑不良：如果轴承的润滑不足或润滑油污染，会导致轴承摩擦、磨损、过热等问题，进而引发失效。
需要注意的是，这些失效形式可能相互影响和交叉存在，因此在轴承的使用和维护过程中，需要综合考虑各种因素，以延长轴承的使用寿命。
滚动轴承最主要的失效形式是( )
滚动轴承最主要的失效形式是( )滚动轴承是工业机械中常见的机械元件之一，其主要功能是通过滚动接触来实现机械运动中的转动和传递力矩，常见于各种传动装置、轴承支座和转动配件等。
然而，滚动轴承在长时间的使用过程中，会出现各种不同的失效现象，特别是在高负荷、高速度和恶劣工作环境下，它的失效现象更为严重。
其中，滚动轴承最主要的失效形式是疲劳失效。
滚动轴承的疲劳失效是指在长时间使用过程中，轴承内部因连续的滚动和滑动接触产生的周期性载荷，引起表面起伏、塑性变形、开裂、裂纹扩展，最终导致轴承内部出现裂纹和断裂现象。
按照损伤形式和位置，疲劳失效主要有以下几种类型：1.接触疲劳：滚动轴承由于连续的滚动接触，在接触点处产生表面起伏，导致表面微小的裂纹和疲劳断裂。
接触疲劳会逐渐扩展到深层表面，最终失效。
2.渐进性裂纹：滚动轴承由于长时间的使用和加载，内部出现裂纹，裂纹逐渐扩展至全部截面，导致轴承失效。
这种裂纹一般发生在高应力和高应变率的地方。
3.三格位缺失：滚动轴承中某个滚珠不受力作用或旋转方向相反，导致其他滚珠受到额外的载荷，造成滚珠轨道面损坏、滚珠疲劳、滚体与保持架之间的磨损等，最终导致滚动轴承失效。
4.微观裂纹：滚动轴承内部因质量问题或外部环境的污染等原因形成的微观裂纹，当滚动轴承受到载荷时，裂纹逐渐扩展和深化，直至轴承失效。
为了防止滚动轴承的疲劳失效，需要提高轴承的设计和制造质量、合理选择润滑方式和润滑剂、正确安装、调节和保养等方面入手。
在日常使用中，需要尽量避免高负荷和高转速运行，避免过载和过速，防止轴承超过额定工作状态。
此外，注意轴承的保养和维护，定期检查润滑状态和清除污染物，及时更换轴承和润滑剂，减少轴承磨损和粗糙度。
只有保证了轴承的基础质量和完好性，才能进一步保证机械设备的正常运行和安全性。
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滚针轴承内圈滚道上的波纹状凹槽
5.5 塑性变形 5.5.1 通用定义
图22 过载造成的圆锥滚子轴承滚道 上的塑性变形
图23 安装过程中的过载
图24 装拆不当引起的保持架变形
a)
b) 图25 颗粒被滚辗造成的压痕
c)
图31 轴承座支承不足造成的轴承外 圈疲劳断裂
图32 内圈端面的热裂
A2失效图例一览表——失效原因和预防措施
A3 术语和定义
滚动轴承 损伤和失效 术语、特征及原因
GB/T 24611-2009/ISO 15243:2004
图3 次表面疲劳扩展
图4 “鱼鳞状”显微裂纹
图6 深灰色区(放大比率1.25﹕1)
图7 有中档边双列圆柱滚子轴承内圈滚道上 的磨粒磨损
图8ห้องสมุดไป่ตู้滚道表面上的涂抹
图9 滚子端面上的涂抹
图10 套圈端面上的涂抹（套圈同时断裂）
5.3 腐蚀
5.3.1 通用定义
图11 滚子轴承外圈滚道上的腐蚀
图12 球轴承内圈和外圈沟道上 的接触腐蚀
图13 轴承滚道上的接触腐蚀
图14 内圈内孔表面上的微动腐蚀
图15 圆柱滚子轴承内圈滚道上的伪压痕
图18 球和沟道上呈珠状排列的环形坑
图20 内圈沟道上的波纹状的凹槽和颜色变暗的钢球
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