滑动轴承材料研究、故障形式及其寿命预测..
12—3 滑动轴承的失效形式及常用材料
1.磨粒磨损 硬质颗粒 磨料→研磨轴和轴承表面 磨粒磨损 硬质颗粒→磨料 研磨轴和轴承表面 磨料 2.刮 伤 刮 3.咬粘（胶合） 咬粘（胶合） 咬粘 轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承 温升+压力 油膜破裂 温升 压力+油膜破裂 焊接 压力 油膜破裂→焊接
二. 轴瓦的定位
轴瓦定位的目的——防止轴瓦相对轴承座移动 防止轴瓦相对轴承座移动 轴瓦定位的目的 轴瓦定位的方法：凸缘、紧定螺钉、销钉、 轴瓦定位的方法：凸缘、紧定螺钉、销钉、凸耳
三.油孔及油槽 油孔及油槽
开设油孔及油槽的原则： 开设油孔及油槽的原则： 将油导入整个摩擦表面而又不影响油膜承载能力 单轴向油槽→整体式 最大油膜厚度处 单轴向油槽 整体式→最大油膜厚度处 整体式 轴向油槽｛ 轴向油槽｛ 双轴向油槽→对开式 剖分面处 双轴向油槽 对开式→剖分面处 对开式
§12—4 轴 瓦 结 构
滑动轴承的关键零件 关键零件 轴瓦 滑动轴承的关键零件——轴瓦 影响结构的因素——材料、润滑等 材料、 影响结构的因素 材料
一. 轴瓦的型式和构造
整体轴套 整体式｛ 整体式｛ 轴瓦｛ 轴瓦｛ 对开式｛ 对开式｛ 厚壁轴瓦 浇铸 薄壁轴瓦 轧制 ｝双、多层金属 单、双、多层金属卷制轴套
4.疲劳剥落 载荷反复作用 疲劳裂纹→扩展 剥落 疲劳剥落 载荷反复作用→疲劳裂纹 扩展 疲劳裂纹 扩展→剥落 5.腐蚀 腐蚀 润滑剂氧化→酸性物质 腐蚀 润滑剂氧化 酸性物质→腐蚀 酸性物质
二. 轴承的材料 ——轴瓦和轴承衬的材料 轴瓦和轴承衬的材料
要求：良好的减摩性、耐磨性、 要求：良好的减摩性、耐磨性、抗胶合性 顺应性、磨合性、 顺应性、磨合性、工艺性 1.轴承合金 (白合金、巴氏合金 ——以锡或锑为软 轴承合金 白合金 巴氏合金) 白合金、 基体，均夹着锑锡、铜锡硬晶粒→最好，但 最好， 最好 价高、强度低→轴承衬 轴承衬。 价高、强度低 轴承衬。 2.青铜 ——锡、铝、铅青铜 青铜 3.灰铸铁、耐磨铸铁 灰铸铁、 灰铸铁 ——轻载、低速 4.粉未治金（含油轴承、陶质金属） 粉未治金（含油轴承、陶质金属 粉料 ——塑料、尼龙、橡胶、硬木
滚动轴承寿命预测技术的研究
滚动轴承寿命预测技术的研究随着工业和科技不断的发展，滚动轴承作为一种重要的机械零件，被广泛地应用于各个行业中。
但是，由于其使用寿命有限，在运行一定时期后需要更换或进行维修。
因此，如何准确地预测滚动轴承的寿命，合理地进行维护和更换，已成为行业内的一个重要课题。
近年来，滚动轴承寿命预测技术的研究取得了不少进展。
本文主要介绍其中的一些研究成果和发展趋势。
一、寿命预测方法目前，滚动轴承的寿命预测方法大致可以分为三类：经验法、应力分析法和状态监测法。
经验法是通过历史数据，统计分析求得寿命的一种方法。
这种方法的优点是简单易行，适用于已有历史数据或样机的情况。
但是，经验法忽略了轴承的工作环境因素，寿命预测的精度较低。
应力分析法是根据轴承的材料、结构和工作环境等因素，对轴承在使用过程中所受到的载荷和应力进行计算分析，并预测其寿命。
这种方法的优点是计算精度高，对于新轴承的寿命预测较为准确。
但是，应力分析法需要大量的材料力学和应力分析知识，且对轴承材料的特性了解不够全面，因此在某些工作环境下预测结果难以准确。
状态监测法是通过监测轴承内部的振动、温度、油液清洁度等状态指标来判断轴承的工作状态和寿命，它是一种目前应用较广泛的寿命预测方法。
状态监测法的优点是操作简便，能够实时监测，反应灵敏，而且对于现场检测和实际应用情况具有很强的适应性。
但是，状态监测法的缺点是受监测指标的影响较大，准确性存在一定问题。
二、寿命预测技术的研究演进随着科技的进步和工业发展的需要，滚动轴承寿命预测技术也在不断地得到改进和完善。
下面简要介绍一下寿命预测技术的研究演进过程。
1. 经典寿命预测法经典寿命预测法是基于滚动轴承的材料和结构来进行寿命预测的方法。
这种方法主要考虑滚动体与架的接触和变形，通过计算轴承的应力和变形来预测其寿命。
2. 动态寿命预测法动态寿命预测法是根据对轴承实际运行情况的监测和分析，使用自适应控制技术来进行寿命预测的方法。
这种方法可以更精准地预测轴承的寿命，减少轴承寿命预测误差。
关节轴承自润滑材料摩擦学性能及轴承寿命预测研究现状
自润滑关节轴承由于具有结构简单、承载能力强、适应温度范围广、在服役过程中无需添加润滑剂等特点，被广泛应用在航空航天、水利电力、军工机械等行业。
与此同时，高端、精密、大型装备的发展对自润滑关节轴承的摩擦学性能、使用寿命和可靠性提出了更高的要求。
自润滑关节轴承所使用的自润滑材料性能直接决定了轴承的寿命和性能水平，因此开展对自润滑材料性能的研究成为提高自润滑关节轴承质量和延长其寿命的关键。
自润滑关节轴承通过在轴承外圈内侧粘结、镶嵌固体润滑材料或者表面改性生成润滑膜层等方式形成润滑结构，该部分润滑结构与轴承内圈形成自润滑摩擦面。
图1所示为轴承分别以内侧粘结PTFE衬垫、表面溅射沉积碳基薄膜的方式实现自润滑。
图1 自润滑关节轴承结构：(a) 衬垫类自润滑关节轴承；(b) 碳基薄膜型自润滑关节轴承目前，自润滑衬垫材料大致分为三种，即金属背衬层状复合材料、聚合物及其填充复合材料和PTFE纤维织物复合材料。
自润滑衬垫材料的摩擦学性能、衬垫粘结前的处理方式、粘结方式、编织纹路等因素影响着自润滑关节轴承的使用性能。
关节轴承自润滑衬垫材料摩擦学性能衬垫类关节轴承利用粘结剂将织物衬垫粘结到轴承外圈内表面作为润滑层，将轴承内外圈之间的钢对钢摩擦转化为编织物对钢的摩擦，在保证轴承自润滑的同时降低摩擦系数。
目前，国内外学者对衬垫类关节轴承的摩擦磨损性能研究大都集中在衬垫材料性能的优化方面，通过对织物衬垫复合材料改性、优化编织结构、改变纤维的捻制方式和衬垫层数，以及对摩擦对偶面进行表面织构等手段提高关节轴承的减摩耐磨性能。
01衬垫材料的组分衬垫类自润滑关节轴承大都以低摩擦聚合物为主要成分，如聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰胺（PA）、聚酰亚胺（PI）等。
目前国内外轴承企业大都以PTFE作为衬垫材料的主要成分，同时填充其他功能性纤维。
聚四氟乙烯是有机高聚物，分子结构是C₂F₂，其中C、C原子以及C、F原子之间都以共价键结合，具有较大的结合能，如图2所示，分子链之间极易滑移，表现出低摩擦的特性。
轴承寿命预测与损伤诊断方法研究
轴承寿命预测与损伤诊断方法研究轴承是机械设备中重要的零部件，其寿命直接影响到设备的使用寿命和可靠性。
因此，轴承寿命预测和损伤诊断方法的研究具有重要意义。
本文将介绍轴承寿命预测与损伤诊断的相关方法和技术。
一、轴承寿命预测方法轴承寿命预测是通过一定的方法和技术对轴承的寿命进行估算。
常用的轴承寿命预测方法有试验法、统计法和仿真法。
试验法是通过实验数据的分析和处理来预测轴承的寿命。
试验法的优点是直观、可靠，但其缺点是耗时耗力，且结果受试验条件和环境的影响较大。
统计法是通过对大量轴承的寿命数据进行统计分析，建立数学模型来推算寿命。
统计法的优点是能够综合考虑多种因素对寿命的影响，但其缺点是建立合理的统计模型需要大量的轴承寿命数据。
仿真法是利用计算机仿真技术，基于轴承的工作条件和负载情况，建立数学模型进行仿真计算，得到轴承的寿命指标。
仿真法的优点是灵活、快速，且结果的准确性较高，但其缺点是需要准确的输入参数和模型。
二、轴承损伤诊断方法轴承损伤诊断是通过监测轴承的振动、声音、温度等信号，结合信号处理和模式识别技术，对轴承的损伤情况进行判断和预警。
振动诊断是轴承损伤诊断中常用的方法之一。
通过对轴承振动信号的采集和分析，可以判断轴承的运行状态和损伤程度。
常用的振动参数包括加速度、速度和位移等，通过对这些参数的分析，可以了解轴承的损伤情况。
声音诊断是通过对轴承工作时的声音信号进行监测和分析，判断轴承的损伤情况。
轴承在损伤状态下会产生特定频率和幅值的声音信号，通过对这些信号的分析，可以诊断轴承的损伤情况。
温度诊断是通过监测轴承的工作温度，判断轴承的运行状态和损伤程度。
轴承在损伤状态下会产生摩擦热，从而导致轴承的温度升高。
通过对轴承温度的监测和分析，可以诊断轴承的运行状态。
三、轴承寿命预测与损伤诊断方法的研究进展近年来，随着传感器技术、信号处理技术和机器学习技术的发展，轴承寿命预测和损伤诊断方法取得了一定的进展。
在轴承寿命预测方面，随着试验技术的更新和计算机仿真技术的成熟，基于试验和仿真的方法在寿命预测中得到了广泛应用。
滑动轴承的寿命测试标准
需要注意的是，以上方法只是评估滑动轴承寿命的一些常用方法，实际应用中还需要根据具体情况选择合适的 方法。同时，由于滑动轴承的寿命受到多种因素的影响，因此测试结果需要结合具体情况进行分析和评估。
根据《滑动轴承产品质量分等标准》，滑动轴承的寿命测试标准主要包括以下内容： 测试准备 (1)设计滑动轴承的几何尺寸、材料、热处理工艺等参数，并制定相应的制造工艺流程。 (2)准备测试设备，包括试验机、测量仪器、转速计、 温度计、压力计等。 (3)选择合适的润滑剂或润滑方式，确保轴承在测试过程中得到充分的润滑。 测试过程 (1)将滑动轴承安装在试验机上，调整其位置，使其轴线与试验机的轴线重合。 (2)根据标准要求，设定试验机的载荷、转速、温度等参数。 (3)启动试验机，记录滑动轴承的运行情况，包括噪音、振动、温度、压力等参数。 (4)在测试过程中，定期检查滑动轴承的表面质量、磨损情况等，记录其变化情况。 (5)在测试过程中，对滑动轴承进行多次启动、停机、反向旋转等操作，模拟实际使用中的复杂工况。 测试结果分析
至于具体的测试标准，可以根据不同的国家和行业标准进行制定。例如，我国制定的《滑动轴承产品质量分等 标准》就对滑动轴承的寿命测试方法、评估标准等进行了详细的规定。此外，国际上也有一些知名的滑动轴承标准
，如IS。、ASTM等，他们制定了一系列的滑动轴承测试标准和规范，为滑动轴承的生产和使用提供了指导和 依据。
(1)根据测试记录的数据，分析滑动轴承的寿命表现，包括运行稳定性、表面质量、磨损情况等。
(2)将测试结果与标准要求进行对比，评估滑动轴承的质量等级。
发动机滑动轴承的早期损坏及预防
发动机滑动轴承的早期损坏及预防发动机滑动轴承是发动机的关键部件之一，对于发动机的运行稳定性和寿命有着至关重要的作用。
然而，在发动机运行过程中，滑动轴承常常会出现早期损坏的问题，这不仅会影响发动机的性能和寿命，同时还会增加维修成本和时间。
因此，预防滑动轴承早期损坏至关重要。
本文将从以下几个方面介绍发动机滑动轴承的早期损坏及预防措施。
一、早期损坏原因1. 润滑不良：滑动轴承需要润滑油来减小磨损并保持稳定的运行。
如果润滑不良，可能会导致轴承过早磨损或损坏。
2. 润滑油质量问题：润滑油的质量不良可能会导致轴承受到腐蚀或磨损，无法承受设计负荷。
3. 过高温度：轴承温度升高会导致轴承与衬垫之间的润滑油膜崩溃，从而导致摩擦和磨损。
4. 载荷过大：如果轴承所承受的负荷超过其设计负荷，则可能会导致轴承过早磨损或损坏。
5. 安装错误：错误的安装可能会导致压力分布不均，从而导致轴承过早磨损或损坏。
二、预防措施1. 保持润滑良好：润滑良好是防止轴承早期损坏的最重要措施。
使用质量合格的润滑油，并保证润滑系统清洁，定期更换润滑油以防止污染。
2. 确保轴承温度控制在合理范围内：保持发动机正常功率输出和燃油经济性的同时，需要保持轴承温度在合理的范围内。
可以加强散热系统的冷却效果，或者采用更耐热的材料以防止早期损坏。
3. 控制载荷：确保发动机工作在设计负荷以内，以防止轴承受到过大的负荷，从而防止早期损坏。
4. 安装正确：正确的安装轴承可以保证其承受力分配均匀，从而减小早期损坏的风险。
因此，在更换或维修轴承时，需要严格按照规定的安装顺序和技术要求进行。
5. 定期检查：对于发动机的主要部件，需要定期进行检查和维护，包括滑动轴承。
通过定期维护，可以及时发现轴承异常，避免其进一步损坏。
发动机滑动轴承的早期损坏是十分常见的问题，但通过正确的预防措施，可以有效防止这种损坏发生，延长发动机的使用寿命，减少维修成本，提高发动机的可靠性和稳定性。
滚动轴承动力学失效分析与寿命评估
滚动轴承动力学失效分析与寿命评估滚动轴承是机械传动中常用的关键元件之一，其在各种工况下都承受着巨大的载荷和转速。
由于长时间运转下的疲劳和应力集中，滚动轴承容易发生失效。
因此，对滚动轴承的动力学失效进行分析和寿命评估是非常重要的。
一、前言滚动轴承作为机械传动的关键组件之一，其稳定性和可靠性直接影响着设备的性能和寿命。
滚动轴承的失效通常分为表面失效、内圈失效和滚道失效等多种形式。
因此，对滚动轴承的动力学失效进行深入分析，并对其寿命进行评估，对于提高设备的使用寿命和可靠性具有重要意义。
二、滚动轴承的基本原理滚动轴承是通过滚动体（如钢球、滚子等）在内外圈之间滚动来实现轴与承载之间的相互分离和接触。
滚动轴承具有较高的承载能力、运转平稳、滚动阻力较小等优点，因此广泛应用于机械传动系统中。
三、滚动轴承动力学失效分析1. 表面失效表面失效是指轴承内外圈表面发生疲劳剥落或脱落等现象。
表面失效通常是由于轴承受到不均匀的载荷和周期性应力加载导致的。
在高负荷和高转速的工况下，轴承的表面往往会发生微小的裂纹，随着时间的推移，裂纹会逐渐扩展并最终导致轴承的失效。
2. 内圈失效内圈失效是指轴承内圈出现裂纹、断裂或塑性变形等失效形式。
内圈失效通常是由载荷过大、轴承材料缺陷或装配不当等原因导致的。
内圈失效一般会引起设备的停机，对生产造成严重影响。
3. 滚道失效滚道失效是指轴承滚道出现疲劳剥落、腐蚀或齿槽形成等情况。
滚道失效通常是由于滚动体在滚道上的不均匀载荷和过大的摩擦力导致的。
滚道失效会使轴承的运行不稳定，产生异常声音和振动，从而严重影响设备的正常运转。
四、滚动轴承寿命评估方法滚动轴承寿命评估是通过对轴承的动力学失效进行分析和计算，从而预测轴承的使用寿命。
常用的评估方法有以下几种：1. 经验公式法经验公式法是根据过去的实验和应用经验建立的数学模型，通过计算得到轴承的寿命。
这种方法简单快捷，但其精度较低，在实际应用中通常用于初步估算。
滑动轴承的检修
二、滑动轴承的检修工艺
2.轴瓦的刮研
轴瓦的刮研就是根据轴瓦与轴颈的配合要求来对轴瓦表面 进行刮研加工。重新浇铸乌金的轴瓦在车削之后、使用前 要进行刮研。
（1）检查轴瓦与轴颈的配合情况。将轴瓦内表面和轴颈擦 干净,在轴颈上涂薄薄一层红油(红丹粉与机油的混合物), 然后把轴瓦扣放在轴颈处,用于压住轴瓦, 同时周向对轴颈 做往复滑动,往复数次后将轴瓦取下,查看瓦面。此时瓦表 面有的地方有红油点,有的地方有黑点,有的地方呈亮光。 无红油处表明轴瓦与轴颈没有接触,间隙较大;红点表明二 者虽无接触,但间隙较小;黑点表明它比红点高,轴瓦与轴略 有接触;而亮点表明接触最重,亦即最高点,经往复研磨,发 出了金属光泽。
二、滑动轴承的检修工艺
一、轴瓦的检查及刮研
1.轴瓦缺陷的检查
轴承解体后,用煤油、毛刷和破布将轴瓦表面清洗干净, 然后对轴瓦表面做外观检查,看乌金层有无裂纹、砂眼、重 皮和乌金剥落等缺陷。 将手指放到乌金与瓦壳结合处,用小锤轻轻敲打轴瓦,如结 合处无振颤感觉且敲打声清脆无杂音,则表明乌金与瓦亮无 分离。还可用渗油法进行检查,即将轴瓦浸于煤油中3～ 5min,取出擦干后在乌金与瓦衬结合缝处涂上粉笔末,过一 会儿观察粉末处是否有渗出的油线,如无则表明结合良好, 钨金与瓦壳没有分离。
二、滑动轴承的检修工艺
(2)根据配合情况刮削轴瓦。现场多用手工方法对轴瓦进行 刮削,使用工具为柳叶刮刀或三角刮刀。刮削是针对瓦面上 的亮点、黑点及红点,无红油瓦无须刮削。对亮点下刀要重 而不僵,刮下的乌金厚且呈片状;对黑点下刀要轻,刮下的乌 金片薄且细长;对红点则轻轻刮挑,挑下的乌金薄且小刮刀 的刀痕下一遍要与上一遍呈交叉状态,形成网状,使轴承运 行时润滑油的流动不致倾向一方,这就完成轴瓦的第一次刮 削。
技师论文-轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法(DOC)
金蓝领技能鉴定技师论文论文题目：轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法姓名：张国祥身份证号：准考证号：所在单位：山东省天安矿业集团有限公司轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法姓名：张国祥单位：山东省天安矿业集团有限公司摘要：轴承故障在机床维修中占有重要地位，摸清轴承的常见故障现象有助于迅速找到故障。
轴承在维修中的常见故障，并列举了不同故障的现象以及根据现象进行故障判定的方法。
轴承的维修方式简单，通常采用直接更换的方式。
关键字：轴承滑动轴承故障机理诊断预防维修一、轴承的故障机理在大多数机械设备中，轴承是最普通的机械零件，其损坏率也相对较高，在所有机械设备故障中，轴承的故障占据着很大的比例。
轴承有着维护方便、可靠性高、起动性能好等特点，因此设备处于等速度状态时，有较高的承载力。
下面我们以滚动轴承为例分析其故障机理。
相比而言，滚动轴承比滑动轴承的径向尺寸大且减振能力比较差，机械设备处于高速状态下滚动轴承要比滑动轴承的寿命低，噪音也比较高。
其中的向心轴承的主要作用是承受径向力,其组成包括四部分，即内、外圈、滚动体与滚动体保持架。
其中内圈紧紧套在轴颈上随轴同步旋转，而外圈则在轴承座孔中。
当内外圈做相对转动的运动时，滚动体会在内圈外周与外圈内周的滚道上滚动，为防止摩擦保持架将二者隔开。
多数情况下轴承之所以会出现问题，主要是由于运行过程中密封轴套以及固定螺栓等零件松动，造成滚动体及滚动体保持架磨损，或轴承压盖，轴套等处有缝隙，水或粉尘等杂质从这些缝隙中进入轴承箱，润滑油变脏造成润滑不良，最终导致轴承的故障二、轴承在机床中的常见故障2.1滚子磨损滚子磨损常见的为滚子点蚀，出现凹坑，致使轴承在旋转过程中出现不平稳现象。
一般滚子的磨损是在轴承使用很长的时间后才会出现。
对于可拆卸的轴承，可用肉眼观测的方式直接发现滚子故障。
2.2滚子与内外圈松动轴承使用的时间过长或者由于承受较大的冲击，将导致滚子与内外圈松动。
进而引起被支撑轴在旋转过程中较大的颤动以及较大的噪音。
2024年发动机滑动轴承的早期损坏及预防(三篇)
2024年发动机滑动轴承的早期损坏及预防另一种是衬套，又称铜套，形状为空心圆柱体。
衬瓦式薄壁轴承主要用于承托发动机的曲轴和连杆；衬套主要用于支承凸轮轴轴颈及活塞销。
本文主要叙述的是衬瓦式薄壁轴承(轴瓦)。
1、早期损坏的形式轴承在正常使用过程中，由于逐渐磨损直到最后失去工作能力、结束其使用寿命，这种自然损伤是难以避免的。
但如果因发动机装配调整不当、润滑油品质不好或使用条件恶劣等因素致使轴承过早地磨损或出现各种损伤，则是人为造成的早期损坏。
早期损坏不仅大大地降低轴承的使用寿命，同时也会影响发动机的正常工作。
根据长期对柴油机维修的经验发现，滑动轴承早期损坏的常见形式有机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀等。
(1)、机械损伤滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面出现不同程度的沟痕，严重时在接触表面发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤；一般情况下，接触面损伤与烧蚀现象同时存在。
造成轴承机械损伤的主要原因是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。
(2)、轴承穴蚀滑动轴承在气缸压力冲击载荷)的反复作用下，表面层发生塑性变形和冷作硬化，局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，在受载表面层形成穴。
一般轴瓦发生穴蚀时，是先出现凹坑，然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂，裂纹沿着界面的平行方向扩展，直到剥落为止。
滑动轴承穴蚀的主要原因是，由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱，在油流紊乱的真空区形成气泡，随后由于压力升高，气泡溃灭而产生穴蚀。
穴蚀一般发生在轴承的高载区，如曲轴主轴承的下轴瓦上。
(3)、疲劳点蚀轴承疲劳点蚀是指，由于发动机超负荷工作，使得轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。
这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大，或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。
因此，使用时应该注意避免轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转；怠速时要将发动机调整到稳定状态；确保正常的轴承间隙，防止发动机转速过高或过低；检查、调整冷却系统的工作情况，确保发动机的工作温度适宜。
滑动轴承故障分析及预防
及 椭 圆度 ， 时更 换 ， 免 发生事 故 。 及 避 （） ２ 异物 进 入轴 承 工作 面 后 ， 当异 物 外形 尺 寸 超过最小油膜厚度时 ， 够破坏油膜 ， 致磨损 ， 能 导 因 而 ， 期 检 查 润 滑 系 统 ， 期 检 查 润 滑 油 的 各 定 定 项 指 标 ， 质换 油 。定 期 检 查 更 换 过 滤 器 等也 非 按
第 ２ 卷 ２ １ 年第 １ 总第 １ １ ） ９ ０１ 期（ ５期
使用与维护
滑 动轴 承 故 障分 析 及 预 防
刘希 彬 张连成 王 国柱 （ 石横特钢 集 团有 限公 司 泰 安 ２１１ ） ７６ ２
摘 要 介绍 了滑动轴承的常见故障 ， 分析 了故障原 因， 出了排除方法。 提
措施 。
也不例外 ， 比较有代表性的使用部位是轧钢 主电 动机 、 减速 机 、 三联 箱 、 铁厂 烧 结 主 抽 风机 和炼 炼 铁厂高炉鼓风机等。这些设备在生产 中起着至关 重要的作用 。在实际生产使用过程 中， 常见 的故 障有轴承座振动、 轴瓦发热 、 擀瓦和轴瓦磨损等。
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一
使用 与维 护
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第 ２ 卷 ２ １ 年第 １ 总第 １１ ） ９ ０１ 期（ ５期
轴承寿命预测与优化
轴承寿命预测与优化轴承是机械设备中不可或缺的零部件，承担着支撑旋转部件并减少摩擦损耗的重要任务。
然而，由于轴承在长期运行中受到各种外界因素的影响，往往会出现磨损、腐蚀等问题，从而引发设备故障。
为了保障机械设备的稳定运行，轴承寿命的预测与优化成为了研究的重点。
对于轴承寿命的预测，常用的方法是基于经验公式或统计模型进行计算。
这些方法通过测量轴承的运动参数以及使用环境的工况数据，结合历史运行数据进行数据分析和模型建立，从而得出寿命预测结果。
然而，由于机械设备的复杂性和多变性，单纯依靠经验公式或统计模型的结果可能存在误差。
因此，轴承寿命的预测还需要考虑到多种因素的综合影响，比如材料选型、润滑方式、工作温度等。
在轴承寿命优化方面，首先需要考虑的是合适的轴承材料选择。
材料的选择直接影响到轴承的磨损和腐蚀程度，从而影响轴承的寿命。
一般来说，耐磨性好、耐腐蚀性强的材料更适合作为轴承的制作材料。
此外，轴承的设计和制造也需要考虑到不同工况下的要求，例如载荷、转速、温度等。
通过合理的轴承设计和制造工艺，可以提高轴承的寿命和可靠性。
润滑方式也是轴承寿命优化的重要因素之一。
不同的润滑方式对轴承的磨损和腐蚀影响不同。
常见的润滑方式包括润滑脂润滑、油润滑和气体润滑等。
选择合适的润滑方式可以降低轴承的摩擦和磨损，从而延长轴承的使用寿命。
此外，工作温度对轴承寿命也有着重要影响。
过高或过低的温度都会对轴承的性能和寿命造成不利影响。
因此，在轴承寿命优化中，需要通过合理设计和选择散热系统，维持适宜的工作温度。
同时，定期检查和维护轴承的冷却系统，保证其正常工作，减少因高温引起的轴承故障。
最后，轴承寿命优化还需要考虑设备运行状态的监测和维护。
通过实时监测轴承的振动、温度和油液状态等参数，可以及时发现轴承的异常运行，并采取相应的维护措施，延长轴承寿命。
此外，定期的轴承润滑和清洗工作也非常重要，可以有效提高轴承的工作效率和使用寿命。
综上所述，轴承寿命的预测与优化依赖于多种因素的综合考虑。
《滑动轴承》课件
滑动轴承的材料选择
陶瓷材料
具有优异的耐磨和耐腐蚀性能，可 在高温和恶劣环境中使用。
聚四氟乙烯
金属材料
具有低摩擦系数和优良的自润滑性 能，在高速和高温环境下表现出色。
常见的金属滑动轴承材料包括铜合 金、铝合金和钢等，适用于各种工 作条件。
滑动轴承的工作原理
滑动轴承通过润滑剂形成润滑膜，减少摩擦，使轴承套和轴承座之间产生相 对滑动，将外力和负荷传递到润滑膜上。
《滑动轴承》PPT课件
本课件将介绍滑动轴承的定义、分类、特点、优点和缺点，以及应用领域、 材料选择、工作原理，摩擦学性能，磨损机理，寿命预测和故障诊断等内容。
滑动轴承的定义
滑动轴承是一种通过润滑剂形成润滑膜减少摩擦的机械元件。它由轴承套、 轴承座、润滑剂和密封件等组成。
滑动轴承的分类
1 按结构分类
2 按润滑方式分类
分为滑动面轴承和滚动体轴承，滑动面轴承可进 一步细分为径向和轴向滑动轴承。
分为液体润滑、固体润滑和气体润滑滑动轴承。
滑动轴承的特点
高承载能力
滑动轴承具有较大的接触面积和 承载能力，适用于高负荷和冲击 负荷条件下的工作。
摩擦系数低
由于润滑膜的存在，滑动轴承具 有较低的摩擦系数，能够减少能 量损耗和磨损。
滑动轴承的摩擦学性能
1 摩擦系数
2 温度特性
3 磨损机理
滑动轴承的摩擦系数取决于 材料、润滑方式和摩擦副表 面粗糙度等因素。
摩擦系数随温度的变化而变 化，需要在设计中考虑温度 因素。
磨损机理包括热磨损、疲劳 磨损和磨料磨损等，对滑动 轴承的寿命和性能有重要影 响。
滑动轴承的寿命预测
滑动轴承的寿命预测基于统计和试验数据，考虑负荷、转速、润滑条件和材料等因素，以估算其可靠运行的时间。
滑动轴承毕业设计
滑动轴承毕业设计滑动轴承毕业设计在机械工程领域中，滑动轴承是一种常见的关键部件。
它们被广泛应用于各种机械设备中，如汽车引擎、风力发电机、液压系统等。
滑动轴承的设计和优化对于提高机械设备的性能和寿命至关重要。
因此，滑动轴承成为了许多机械工程师毕业设计的研究课题之一。
滑动轴承的设计需要考虑多个因素，包括材料选择、几何参数、润滑方式等。
首先，材料选择对于滑动轴承的性能至关重要。
常见的滑动轴承材料包括金属、聚合物和复合材料。
金属材料具有较高的强度和耐磨性，但摩擦系数较高；聚合物材料具有较低的摩擦系数和良好的自润滑性能，但强度较低；复合材料结合了金属和聚合物的优点，具有较好的综合性能。
因此，在滑动轴承的毕业设计中，需要根据具体应用场景选择合适的材料。
其次，滑动轴承的几何参数对于其性能也具有重要影响。
例如，轴承的直径、长度、间隙等参数会影响轴承的承载能力、摩擦损失和振动噪声。
在毕业设计中，可以通过数值模拟和实验测试来优化这些几何参数，以达到最佳性能。
此外，还可以考虑采用非传统的几何形状，如椭圆形轴承或波纹形轴承，来改善轴承的性能。
润滑方式也是滑动轴承设计中需要关注的重要因素之一。
润滑剂的选择和使用方式会直接影响轴承的摩擦、磨损和散热性能。
常见的润滑方式包括干摩擦、液体润滑和固体润滑。
干摩擦适用于一些特殊环境，如高温、高速等；液体润滑通常使用油脂或润滑油，可以提供较好的摩擦性能和散热性能；固体润滑则常用于高负荷、低速环境下，如使用固体润滑剂或涂层。
通过合理选择润滑方式，可以改善轴承的性能和寿命。
除了上述基本设计考虑因素外，滑动轴承的毕业设计还可以结合现代技术进行创新。
例如，可以考虑采用纳米材料来提高轴承的强度和耐磨性；可以利用计算机仿真和人工智能算法来优化轴承的设计参数；可以采用传感器和物联网技术来监测轴承的工作状态和预测故障。
这些创新技术的应用将为滑动轴承的设计和性能提升带来新的可能性。
综上所述，滑动轴承的毕业设计涉及多个方面的考虑因素。
轴承寿命预测的故障诊断技术研究
轴承寿命预测的故障诊断技术研究轴承是工业生产中常见的机械零部件，承担着传动力和支撑作用。
然而，由于受到大量的摩擦、磨损等外界因素的影响，轴承寿命往往会受到一定的限制。
因此，轴承寿命预测成为了研究的热点之一。
本文将就轴承寿命预测的故障诊断技术进行探讨。
一、轴承寿命预测的意义轴承是机械设备中不可或缺的组成部分，它的性能直接关系到机械设备的正常运行和使用寿命。
而轴承的工作寿命往往被复杂的工况、使用环境、外界因素等因素所影响。
因此，对轴承寿命进行预测是非常必要的。
轴承寿命预测的主要目的在于：实现对轴承工作状态进行实时监控、及时预警轴承的故障、在轴承故障发生之前通过预测和检测等手段，采取必要的维护保养措施，延长轴承的使用寿命，提高设备的使用性能，降低维修成本，提高生产效益。
二、轴承寿命预测常用的故障诊断技术1. 振动分析技术振动分析是一种常用的轴承寿命预测技术。
该技术是通过对轴承摩擦、磨损、疲劳等产生的振动信号进行采集、分析和处理，来诊断轴承的故障情况。
一般情况下，振动分析技术可以采取加速度传感器、速度传感器或位移传感器等不同类型的传感器进行测量。
振动分析技术主要针对轴承的不同工作状态，提供了各种不同的参数值。
这些参数值可以用来诊断轴承的状态，例如轴承的运行速度、加速度、位移量以及轴承的旋转角度等。
2. 声波分析技术声波分析技术是一种对于轴承寿命预测来说比较新颖的技术。
该技术是通过对轴承运行时所产生的声波进行采样、处理和分析，来获取轴承的运行状态和故障情况。
声波分析技术可以采用麦克风等传感器对轴承中产生的声音进行实时检测。
根据声波信号的频率、振幅等特征，可以识别轴承中的不同故障状态，如磨损、裂纹、损伤等，从而实现对轴承的故障诊断和寿命预测。
3. 温度分析技术温度分析技术是一种常用的非接触式测量方式。
该技术可以使用不同的传感器对轴承中产生的温度进行测量和监控。
温度分析可以得到轴承的温度数据和温度变化趋势等相关参数，根据这些参数可以判断轴承的运行状态和寿命剩余量。
滑动轴承故障分析
1） 使用制造商推荐的、经过滤清和保养的正确规格的清洁润 滑油； 2） 装配前和装配期间彻底清洁内孔、油道以及所有零部件； 3） 小心保存和处理轴承，并要保证轴承绝对清洁保持注油、处理 和测量设备清洁，不能让灰尘进入润滑系统； 4） 保持工作区域清 洁整齐，保护装配工作不受飞扬的灰尘和磨削碎屑的影响。同时 使工具上不积灰尘和金属颗粒。
3 表面反应引起的失效
1） 腐蚀。润滑油在使用过程中不断氧化，氧化时常产生弱的 有机酸，它对轴承 材 料 特 别 是 铸 造 铜 铅 合 金 的 铅 有 腐 蚀 性 ，其 特 征是铅呈点状脱落，使表面变粗糙。锡基轴承合金中的锡被氧化 后，在轴瓦表面形成一层由 SnO2 和 SnO 组成的黑色硬覆盖层。 这一覆盖层对轴承极为有害，它很硬，能刮伤轴颈表面，并使轴承 间隙变小。
第 37 卷 第 27 期
·224· 2 0 1 1 年 9 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 37 No． 27 Sep． 2011
·机械与设备·
文章编号： 1009-6825（ 2011） 27-0224-03
滑动轴承故障分析
王志祥
摘 要： 结合滑动轴承损坏的复杂性，详细分析了发动机滑动轴承损坏的原因，主要包括： 污垢引起的失效、润滑不当和
construction methods for high arch dam concrete engineering
WANG Xin-chen ZHENG Fang-fang Abstract： Integrating with construction experience，it explores the construction technique and construction methods for high arch dam concrete engineering，describes template construction technique and attentions，and focuses on introducing concrete maintenance method and temperature controlling measures，so as to guide future similar hydraulic engineering． Key words： high arch dam，construction technique，construction methods
滑动轴承工作原理、损失及预防
滑动轴承工作原理、损失及预防滑动轴承工作原理即滑动轴承的设计应根据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。
具体的本文会进行详细解释，除了了解滑动轴承工作原理，小编还要带大家了解滑动轴承损失及预防方法。
一、滑动轴承工作原理滑动轴承的设计应根据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。
滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避免了磨损。
润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件。
另外，在滑动轴承工作时，既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触，又要有一定的配合间隙。
由于滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用，因此，广泛应用于各种工程。
二、滑动轴承损失及预防损伤滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致表面发热、磨损甚而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，合适的润滑剂并采用合适的供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
1、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。
2、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。
3、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。
4、瓦背微动磨损：光谱分析发现铁浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒，润滑油水分及酸值异常。
5、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。
6、瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。
7、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。
8、轴承磨损：由于轴的金属特性（硬度高，退让性差）等原因，易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等状况。
预防方法漆锈的预防：漆锈的特点是在一个密封式电机，一开始电机听起来不错，但在一段时间的仓库，电动机变得非常不正常的声音，除去轴承严重生锈。
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一、滑动轴承材料研究
理想的滑动轴承材料应该具有的性能： (1)减摩性:材料要具有较低摩擦阻力的性质,与轴颈材料和 润滑剂有关。 (2)耐磨性:材料抵抗磨损的能力,与材料的显微组织、屈服 强度和硬度有关。 (3)抗咬合性:轴承工作时防止轴承和轴颈表面互相咬粘或防 止轴承和轴颈烧伤的能力,与材料的显微组织、剪切强度、 亲油性和表面氧化等有关,而且还与匹配轴的材质有关。 (4)可嵌入性:材料嵌入外来异物或污物,避免表面划伤或磨 损的能力,也即材料在硬颗粒作用下产生局部塑性变形的 能力,与材料的显微组织、屈服强度、硬度、合金层和镀 层的厚度有关。
2、铜合金轴承材料
伴随着汽车工业的发展,汽车发动机的性能不 断提高,要求滑动轴承具有更高的承载能力和高的 抗疲劳性能,因而铜合金材料逐渐取代巴氏合金而 成为滑动轴承的主导材料。铜合金材料是目前使 用最多的一种轴承材料,其具有热传导性好、承载 能力强、熔点高、耐热性好，减摩性与耐磨性好 等特点。其中铅青铜、锡青铜和铝青铜是最主要 的铜合金轴承材料。锡青铜的减摩性与耐磨性最 好，但嵌入性差，适用于重载及中速场合。铅青 铜抗粘附能力强，适用于高速、重载轴承。铝青 铜强度硬度高，适用于低速，重载轴承。
3、铝合金材料
铝合金轴承材料的研究开发与使用起始于第一次世界 大战期间的德国,主要运用于一些军事装备上。后来英美 日等国相继开展了铝合金轴承材料的研究。铝合金有相当 好的耐腐蚀性和较高的疲劳强度，摩擦性能也较好。这些 优点使得其在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。
4、多孔质金属材料
这是用金属粉末压制、烧结而成的轴承材料又叫含油 轴承。用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组织，可存储 润滑油，可用于加油不方便的场合。运转时轴瓦温度升高， 由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入摩擦表面起到 润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。
滑动轴承材料研究、故障形式 及其寿命预测
2011/11/4
演讲内容
由于滑动轴承的工作环境越来越复 杂，要求更多的滑动轴承在高温、 高负荷、强腐蚀的环境中工作，这 就对材料提出了更高的要求。
研究轴承的故障形式对于弄清轴承 的失效以及对其故障诊断具有种种常见 的滑动轴承寿命预测的方法。
1.轴承合金（巴氏合金）
1839年JBabbitt发明了一种适合蒸汽发动机使用的白 色软质轴承合金,称为巴氏合金,由于其具有优良的滑动轴 承特性,广泛应用于从小型汽油发动机到大型柴油发动机 以及各种工程机械领域中,时至今日,它仍不失为一种较好 的滑动轴承材料。起初巴氏合金主要是一种以锡锑为主的 合金,后经多年发展,为了节约昂贵的锡,逐渐采用铅基取 代锡基。无论是锡基还是铅基,都是软质低熔点的材料,所 以其具有优良的减摩性、抗咬合性、可嵌入性以及跑合性, 然而其承载能力以及耐热、耐疲劳性能较差随着机械设备 向更高性能方向发展,巴氏合金还是逐渐失去了其在滑动 轴承材料中的主导地位,特别是20世纪70年代以后,采用巴 氏合金材料制作的轴承在汽车发动机中的使用量急剧减少, 尽管如此,巴氏合金在低载、高速条件下仍有广泛的应用。
5、无油润滑轴承材料
利用固体润滑剂实现自润滑的轴承称为 无油轴承。作为固体润滑剂有软质金属(Au、 Ag、In、Sn、Pb)、氧化物(PbO、PbO4)、 氟化物(BaF2、CaF2)、硫化物(MoS2、WS2), 以及石墨、氟化石墨、各种树脂材料等,但 使用较多是石墨、MoS2和聚四氟乙烯(PTFE)树脂材料。
4)烧瓦现象。在高温、高速、高载荷的运行情况下,轴颈与 轴瓦材料发生热膨胀,轴承间隙消失,金属之间直接接触, 使得润滑油燃烧。在高温下,轴瓦和轴颈表面的合金发生 局部熔化。严重时,轴瓦与轴一起旋转或者咬死。由于轴 承长时间在无润滑油条件下工作,使轴瓦温度急速上升。 5)疲劳破坏。在交变载荷的作用下,轴承表面产生往复作用 的拉应力、压应力以及剪切应力,从而在轴承表面产生细 微裂纹,在不断的运行状态下,最后形成疲劳破坏 6)腐蚀破坏。由于润滑油被氧化或者被污染,使轴承的工作 环境防腐蚀不良,轴承的工作表面有寄生电流通过,导致轴 承表面起毛及出现随机分布的不规则凹坑。另外还有气蚀 失效和油膜振荡造成的轴承失效。
(8)亲油性:指材料易被润滑油湿润和在工作表面上形成边界 膜的能力,主要与材料的成分和润滑油的性质有关。 (9)耐蚀性:指材料抵抗腐蚀的能力,主要与材料中的化学成 分、环境中的腐蚀介质的种类有关。 • 实际上没有一种材料能同时满足这些性能要求。因此,轴 承材料必须根据其使用条件进行合理的选择。尽管可采用 的工程材料范围很广,但针对滑动轴承对材料所提的要求, 现代轴承材料主要有以下几种:巴氏合金、铜合金、铝合 金、多孔质金属材料、非金属材料,如塑料、碳、橡胶和 陶瓷等。
(5)跑合性:依靠表层的弹塑性变形来补偿滑动表面 初始配合不良的性能,具有低弹性模数和好的可塑 性的软金属有良好的跑合性,在跑合过程中降低摩 擦力、温度和磨损量。 (6)承载能力:材料在低的摩擦因数和适度磨损时,能 承受最大载荷的能力,与材料的化学成分、润滑油 粘度、轴的状况和轴承工作温度有关。 (7)抗疲劳性:指材料在变载荷条件下,抵抗疲劳破坏 的能力,轴承发生疲劳破坏时,裂纹正好是从接近 材料表面受最大剪应力处开始,在多层滑动轴承材 料中,这种裂纹垂直于表面的方向往里蔓延,一直 到达背材的结合处,然后沿背材扩展并相互连接而 剥落,与材料的化学成分、轴承的表面缺陷、工作 温度、装配和润滑状况有关。
二、滑动轴承故障形式
滑动轴承的主要故障形式及形成原因： 1)正常磨损。当轴承的磨损量累积到超过许用磨损 值时,就认为轴承失效。其主要原因是超速、超载 运行,或在润滑油中含有杂质。 2)擦伤。主要是由于轴承在启动或停止时,由于轴承 的油膜压力不够、润滑油太少或者润滑油中混有 杂质,导致轴承与轴颈表面发生直接接触而产生擦 伤。 3)胶合。轴承在超负荷的运行状态下,局部的温度过 高、载荷过大或者缺少润滑油以及轴承座的振动, 使轴承与轴配合各表面直接接触而局部熔合在一 起。