滚动轴承失效和破坏形式

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轴承钢具有的八大基本性能

轴承钢具有高的耐磨性、高的接触疲劳强度、高的弹性极限、适宜的硬度、良好的工艺性能、良好的防锈性能、一定的冲击韧性和良好的尺寸稳定性等八大基本性能。

一、高的耐磨性。

滚动轴承正常工作时不但发生滚动摩擦外，还伴有滑动摩擦。

发生滑动摩擦的主要部位是滚动体与滚道之间的接触面、滚动体和保持架兜孔之间的接触面、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。

如果轴承钢的耐磨性差，滚动轴承便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使轴承振动增加、寿命降低。

二、高的接触疲劳强度。

接触疲劳破坏是轴承正常破坏的主要形式。

滚动轴承运转时滚动体在轴承内、外圈的滚道间滚动，其接触部分承受周期性交变载荷，多者每分钟可达数十万次，在周期性交变应力的反复作用下，接触表面出现疲劳剥落。

滚动轴承开始出现剥落后便会引起轴承振动、噪音增大工作温度急剧上升，致使轴承最终损坏，这种破坏形式称为接触疲劳破坏。

三、高的弹性极限。

滚动轴承工作时由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小，轴承在承受载荷时，特别是在承受较大载荷的情况下接触表面的接触压力很大。

为了防止在高接触应力下发生过大的塑性变形，使轴承精度丧失或发生表面裂纹，因此要求轴承钢应具有高的弹性极限。

四、适宜的硬度。

硬度是滚动轴承的重要指标之一。

它与材料接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限有着密切的关系，直接影响着滚动轴承的寿命，轴承的硬度通常要根据轴承承受载荷的方式和大小、轴承尺寸和壁厚的总体情况来决定。

滚动轴承用钢的硬度要适宜，过大或过小都将影响轴承使用寿命。

众所周知，滚动轴承的主要失效形式是接触疲劳破坏，以及由于耐磨性差或尺寸不稳定而使轴承精度丧失；轴承零件如果缺乏一定的韧性，在承受较大冲击载荷时又会由于发生脆断而导致轴承的破坏。

所以，一定要根据轴承的具体情况和破坏的方式来确定轴承的硬度。

对于由于疲劳剥落或耐磨性差使轴承精度丧失的情况，轴承零件应选用较高的硬度；对于承受较大冲击载荷的轴承(例如轧机：轴承、铁路轴承和一些汽车轴承等)，应适当降低硬度以提高轴承的韧性是十分必要的。

高等教育出版社第16章机械设计基础第五版滚动轴承

计算准则：一般轴承 —疲劳寿命计算（针对点蚀）静强度计算
低速或摆动轴承 —只进行静强度计算
高速轴承 —进行疲劳寿命计算、校验极限转速。
二、轴承寿命
轴承的寿命：轴承的一个套圈或滚动体材料出现第一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相对于另一个套圈的总转数，或在某一转速下的工作小时数。
由于制造精度、材料的差异，即使是同样的材料、同样的尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也不相同，也会产生和大得差异，甚至相差达到几十倍。一个具体的轴承很难预知其确切的寿命，但试验表明，轴承的可靠性与寿命之间有如P278图 16-6的关系曲线。
如图所示，有两种受力情况：
（1）若FA+FS2>FS1
由于轴向固定，轴不能向右移动，即轴承1被压紧，由力的平衡条件得： FA
O1
O2
轴承1（压紧端）承受的轴向载荷为：
Fa1 FA Fs 2
轴承2（放松端）承受的轴向载荷为：
Fa 2 FS 2
（1）若FA+FS2<FS1
即FS1-FA>FS2，则轴承2被压紧，由力的平衡条件得：轴承1（放松端）承受的轴向载荷：
N
三、当量动载荷的计算
滚动轴承的基本额定动载荷是在一定的试验向心轴承是指轴承受纯径向载荷，条件下确定的。
推力轴承是指承受中心轴向载荷。
如果作用在轴上的实际载荷既有径向载荷，又有轴向载荷，则必须将实际载荷换算成与试验条件相当的载荷后，才能和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，故称为当量动载荷：径向载荷轴向载荷
图a所示的为外圈宽边相对（背对背）安装，称为反装。图b的为外圈窄边相对（面对面）安装，称为正装。

第十三章滚动轴承

预期的计算寿命Lh
′
基本额定动载荷：基本额定动载荷：额定寿命为106转时轴承所能承受的载荷。常用字母C（Cr、Ca）表示。注意，对向心轴承，额定动载荷Cr指的是载荷的径向分量；对推力轴承，额定动载荷Ca指的是中心轴向载荷。
角接触球轴承和圆锥滚子轴承——指引起套圈间产生纯径向位移时载荷的径向分量（只有半圈滚动体受载）
三. 轴承的调心性能
内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转
轴工作时弯曲变形较大或轴的跨距较大、支承刚度差、轴承座孔不同心、多支点时应采用调心性能好的轴承。
2~3° 8~16'
2~4'
圆柱滚子轴承和滚针轴承对轴承的偏斜最为敏感，在轴的刚度和轴承座孔的支承刚度较低时，应避免使用。
六. 对轴承尺寸的限制
宽度系列一般选正常系列代号 0
选择轴承类型
校核计算
§13-4 滚动轴承的工作情况
一. 滚动轴承工作时轴承元件上的载荷分布由于游隙及各元件的弹性变形…….。以向心轴承为例承载区非承载区载荷轴向力：由滚动体平均分担径向载荷：承载区 180
游隙影响受载滚动弹性变形量体的数目受最大径向载荷的滚动体负载为：
圆柱滚子轴承（N类）
特点： 1、有较大的径向承载能力； 2、外圈（或内圈可分离，不能承受轴向载荷）； 3、有内圈无挡边，外圈无挡边内圈单挡边等多种形式； 4、价格比2
圆柱滚子轴承（N）
N外圈无挡边 NU内圈无挡边
推力球轴承（5）
特点： 1、只能承受双向轴向载荷； 2、内径稍小的叫“紧圈”、 “轴圈”，内径稍大的叫 “松圈”、“座圈”； 3、高速时离心力大，钢球与保持架磨损，发热严重，故极限转速很低； 4、价格比1.1 1.8

轴承故障诊断与分析

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轴承故障诊断与分析
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主要内容
1 2 3 4
轴承相关简介滚动轴承故障诊断与分析滑动轴承故障诊断与分析
参考文献
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轴承（Bearing）是机械中的固定机件。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件，就称之为轴承。轴承是各种机电设备中的重要组成部件,在各个机械部门有着广泛的应用。
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小波包分析
小波包分析(Wavelet Packet Analysis) 是一种比小波分析更精细的分析方法,它将频带进行多层次划分,并对小波变换中没有细分的高频部分做进一步分解,从而提高时频分辨率。小波包分解是一种分解更为精细的分解方法,它不仅对低频段部分进行分解, 而且对高频段部分也进行分解,并能根据分析信号的特征,自适应地选择相应的频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高时频分辨率。因此,小波包分析可以提取振动信号中能量突出的频带,分析其频率特征,找出故障产生的根源。
故障诊断技术
时频域分析光纤诊断分析油液诊断分析轴承润滑状态监测诊断法声学诊断分析（基于声发射）
热诊断（热成像诊断和温度诊断）
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基于振动信号诊断技术及分析
基于振动信号的诊断技术能够诊断大多数滚动轴承故障，其优点是可在运动中测得轴承信号。目前国内外开发生产的各种滚动轴承故障诊断与监测仪器大都是根据振动法的原理制成的。步骤：
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小波变换
小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，有人把小波变换称为“数学显微镜”。小波分析是调和分析的重大突破。它继承和发展了Gobor 变换的局部化思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化、缺乏离散正交基的缺点，不仅是比较理想的局部频谱分析工具，而且在时域也具有良好的局域性。通过小波分解能够把任何信号(平稳或非平稳)映射到由一个小波伸缩、平移而成的一组基函数上，在通频范围内得到分布在各个不同频道内的分解序列，其信息量是完整的。

滚动轴承寿命校核

70000B(=40°) Fd=1.14Fr
2
Fa1 C0
1005.05 20000
0.0503
Fa 2 C0
605.05 20000
0.0303
由表2进行插值计算，得e1=0.422，e2=0.401。再计算
5、应用
例设某支撑根据工作条件决定选用深沟球轴承。轴承径向载
荷Fr=5500N，轴向载荷Fa=2700N，轴承转速n=1250r/min,装轴
承处的轴颈直径可在50~60mm范围内选择，运转时有轻微冲击，
预期计算寿命Lh’=5000h。试选择其轴承型号。
解
1. 求比值
Fa Fr
2700 5500
产生派生轴向力的原因：承载区内每个滚动体的反力都是沿滚动体与套圈接触点的法线方向传递的。
轴承安装不同时，产生的派生轴向力也不同。
工作情况2
派生力的方向总是由轴承宽度中点指向轴承载荷中心。
S的方向：沿轴线由轴承外圈的宽边→窄边。
轴承所受总载荷的作用线与轴承轴心线的交点，即为轴承载荷中心（支反力的作用点）。
4、滚动轴承寿命的计算公式
4.1 轴承的载荷-寿命曲线
如右图所示曲线是在
大量试验研究基础上得出
的代号为6208轴承的载荷寿命曲线。其它型号的轴
承也有与上述曲线的函数
规律完全一样的载荷-寿命
曲线。
该曲线公式表示为：
轴承的载荷-寿命曲线
L10
(C P
)(106 转)
式中，L10的单位为106r。 P为当量动载荷（N）。
角接触球轴承及圆锥滚子轴承的派生轴向力的大小取决于该轴承所受的径向载荷和轴承结构，按下表计算。
§13-4 滚动轴承的寿命计算

滚动轴承的故障诊断PPT演示课件

诊断
磨屑
好有无好好好有好有有不可
方法
轴承间隙
无无无好好有无无无无不可
油膜电阻
无无无好好好好有无无可
滚动轴承故障诊断
15
各种诊断方法的灵敏度
故
障
信
号强度
振
动
缺陷故障界
分析灵敏度
限
噪声
灵敏度
测温分析
分
缺
析
陷
灵
灾
轴承内部有锈蚀
滚动轴承故障诊断
7
轴承失效形式—点蚀
▪ 现象：滚道面或滚动体表面上有小坑和片状剥落
▪ 原因：载荷过大润滑不良预载过大间隙过小
滚动轴承故障诊断
8
轴承失效形式—压痕
▪ 现象：滚道面上有滚动体的压痕
▪ 原因：装配不当静载荷过大冲击载荷过大异物侵入
滚动轴承故障诊断
9
轴承失效形式—烧伤、胶合
定义
Sf
xrm s x
Cf
xm ax xrm s
If
xm ax x
CL f
xm a x xr
Kv xr4ms
敏感性
差一般较好好好
稳定性
好一般一般一般差
表中：x －平均幅值， xr－方根幅值，－峭度
滚动轴承故障诊断
25
峰值指标用于轴承诊断
峰值指标Cf不受振动信号绝对大小的影响，适用于检测滚动面剥落与裂纹等故障，但不适于检测磨损。
▪ 现象：滚道面变色、软化、熔合
▪ 原因：转速过高润滑不良装配不当
滚动轴承故障诊断

第9章滚动轴承

第二节常用滚动轴承类型、代号及选择
角接触球轴承
类型代号:70000C/AC/B
尺寸系列代号: 19、（1）0、（0）2、（0）3、（0）4、
特点:可承受径向载荷和单向轴向载荷。
第二节常用滚动轴承类型、代号及选择推力圆柱滚子轴承
类型代号:80000 尺寸系列代号: 11、12 特点:只能承受单向轴向载荷。要求轴刚度大。
转化原则寿命相同
计算寿命时条件不同，不方便比较
第四节滚动轴承寿命计算
当量动载荷 1.仅能承受径向载荷的轴承圆柱滚子轴承（N0000型）和滚针轴承（NA0000型） 2.仅能承受轴向载荷的推力轴承推力球轴承（51000、52000型）推力圆柱滚子轴承（80000型）径向载荷
PR
轴向载荷
第二节常用滚动轴承类型、代号及选择双列深沟球轴承
类型代号:40000 尺寸系列代号: 2（2）（2）3 特点:可同时承受径向载荷和双向轴向载荷，比深沟球轴承承载能力大。
第二节常用滚动轴承类型、代号及选择推力球轴承
类型代号:50000 尺寸系列代号:11、12、 13、14 特点:只能承受单方向的轴向载荷，极限转速较低。
(3)调心性能
轴承座孔不平行调心轴承
非调心轴承
非调心轴承
轴承座孔不同轴调心轴承轴挠曲变形非调心轴承调心轴承
第二节常用滚动轴承类型、代号及选择
(4)轴承的安装和拆卸无内圈
第二节常用滚动轴承类型、代号及选择
2. 尺寸选择
类型——类型代号，根据载荷的大小、性质选取
内径——内径代号，根据轴径选取
第九章滚动轴承
第一节概述第二节常用滚动轴承的类型、代号及选择第三节滚动轴承内部载荷分布及失效分析

机械设计基础滚动轴承

较高低
2’~4’ 不允许
能承受较大旳径向。因线性接触，内外圈只允许有小旳相对偏转。除U 构造外，还有内圈无挡边(NU)、外圈单挡边 (NF)、内圈单挡边(NJ)等型式
只能承受径向载荷。承载能力大，径向尺寸特小。一般无保持架，因而滚针间有摩擦，极限转速低。
几点阐明：因为构造不同，各类轴承旳使用性能也不相同，现阐明如下。
设计：潘存云
主要承受径向载荷，
同步也能承受少许
中
轴向载荷。因为外
2˚ ~3˚ 滚道表面是以轴承
中点为中心旳球面，
故能调心。
表16-2 滚动轴承旳主要类型和特征（续）
轴承名称、类型及代号
构造简图承载方向极限转速允许角偏差
主要特征和应用
调心滚子轴承 20230C
设计：潘存云
能承受很大旳径向载荷
前置代号
基本代号共5位
（成套轴承分部件代号
0
）
类
尺寸系列代号
型
宽(高)度直径系列
代系列代号代号
号
后置代号或加
注：
代表字母；
代表数字
1. 前置代号----成套轴承分部件代号。是轴承代号旳基础，有三项 2. 基本代号：表达轴承旳基本类型、构造和尺寸。
类型代号 ----左起第一位，为0（双列角接触球轴承）则省略。
6 2 2 03
轴承内径 d=17 mm 直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，2(宽)系列深沟球轴承 7 (0) 3 12 AC / P6
公差等级6级公称接触角 α=25˚ 轴承内径 d=12×5=60 mm 直径系列代号，3(中)系列宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出角接触球轴承

大学机械设计习题-滚动轴承习题及答案

！第十六章滚动轴承重要基本概念1．滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时，滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。

其中，滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷（变接触应力），固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷（接触应力）。

2．滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式（又称正常失效形式）是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。

当轴承转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动，且静载荷很大时，其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。

3．滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承，进行针对疲劳点蚀的寿命计算。

对于转速很低(n≤10r/min)或只慢慢摆动的轴承，进行静强度计算。

…4．滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命：一批相同的轴承在相同的条件下运转，当其中10%的轴承发生疲劳点蚀破坏（90%的轴承没有发生点蚀）时，轴承转过的总转数L10（单位为106转），或在一定转速下工作的小时数L10h （单位为小时）。

5．滚动轴承的基本额定动载荷C是指轴承寿命L10恰好为1（106转）时，轴承所能承受的载荷。

表示轴承的承载能力。

对于向心轴承：C 是纯径向载荷；对于推力轴承：C 是纯轴向载荷；在使用中要注意C 的3条含义：90%可靠度、基本额定寿命106 转、C 的方向。

精选例题与解析例16-1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为7210AC的滚动轴承支承。

已知两轮上的轴向力分别为F a1 = 3000 N，F a2 = 5000 N，方向如图。

轴承所受径向力R1= 8000 N，R2 = 12000 N。

冲击载荷系数f d = 1，其它参数见附表。

求两轴承的当量动载荷P1、P2。

&例11-1图1解：1．求内部派生轴向力S 1、S 2的大小方向S 1 = = ×8000 = 5440 NS 2 = = ×12000 = 8160 N ，方向如图所示。

< 2．求外部轴向合力F AF A = F a2－F a1 = 5000－3000 = 2000 N ，方向与F a2的方向相同，如图所示。

第五章_滚动轴承的故障监测和诊断

图
滚动体损伤振动情况
４、轴承偏心当滚动轴承的内圈出现严重磨损等情况时，轴承会出现偏心现象，当轴旋转时，轴心（内圈中心）便会绕外圈中心摆动，如图4示，此时的振动频率为nfr（n＝1, 2,…）。
图
滚动轴承偏心振动特征
实例
• 6210轴承的监测与诊断 • 一台单级并流是鼓风机，其结构如图。该机组自 86 年 1 月30日起，测点③的振动加速度逐渐增加至正常值10倍，为查明原因，对测点③的振动信号进行频谱分析。
第二节滚动轴承的失效形式
滚动轴承常见的失效形式：
滚动轴承尺寸的选择2
疲劳点蚀或剥落
磨损
胶合
断裂
保持架损坏
烧伤
第三节滚动轴承的振动
与轴承的结构有关的振动 ——无论轴承正常与否，都会产生振动
与轴承滚动表面状况有关的振动两种类型
——反映了轴承的损坏状况
一、滚动轴承的振动机理 1、承载状态下滚动轴承的振动
图 IFD法的信号变换过程
二、滚动轴承的精密诊断
１、轴承内滚道损伤轴承内滚道产生损伤时，如：剥落、裂纹、点蚀等（如图所示），若滚动轴无径向间隙时，会产生频率为nfi（n＝1，2,…）的冲击振动。
图
内滚道损伤振动特征
通常滚动轴承都有径向间隙，且为单边载荷，根据点蚀部分与滚动体发生冲击接触的位置的不同，振动的振幅大小会发生周期性的变化，即发生振幅调制。若以轴旋转频率fr,进行振幅调制，这时的振动频率为nfi士fr（n＝1，2…）。
２.轴承外滚道损伤
当轴承外滚道产生损伤时，如剥落、裂纹、点蚀等（如图2 所示），在滚动体通过时也会产生冲击振动。由于点蚀的位置与载荷方向的相对位置关系是一定的，所以，这时不存在振幅调制的情况，振动频率为nfo ( n＝1，2,…），振动波形如图所示。

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。

航空发动机主轴轴承失效模式分析

航空发动机主轴轴承失效模式分析摘要：经济的发展推动了航空业的发展，但与此同时，我国航空发动机出现的故障中，轴承失效导致的事故在不断增加。

但当前对轴承失效的分析工作，常常以某一套飞行事故发动机轴承的失效研究为主，而因其他原因造成的航空发动机滚动轴承的早期失效模式，受条件制约，未进行系统分类和深一步的研究。

航空发动机主轴轴承的主要损伤模式为剥落、微粒损伤、压延印痕、夹杂物损伤、打滑蹭伤、磨损、接触腐蚀、断裂和变色。

这些失效模式分类对于滚动轴承的设计、制造工作具有一定的指导意义，但分类后的失效模式缺乏相关失效案例和实验数据，实际现场中此类失效模式可能不太适用，因此采用多种实验手段对轴承失效模式分析就显得极为重要。

关键词：航空发动机；主轴轴承；失效模式引言航空发动机主轴钢质轴承的主要失效模式包括疲劳失效，磨损失效，过热，塑性变形以及蹭伤等。

航空发动机圆柱滚子轴承常规失效模式主要为滚子轻载打滑及保持架断裂等。

而某航空发动机主轴圆柱滚子轴承出现有异于常规失效模式的滚子端面严重磨损的非典型失效模式。

目前对航空发动机主轴圆柱滚子轴承失效机理分析一般都采用定性分析，很少从轴承动力学特性进行失效机理定量分析。

1圆柱滚子轴承非典型失效表征圆柱滚子轴承非典型失效表征主要体现在以下方面：某航空发动机主轴圆柱滚子轴承使用过程中出现的失效模式表现为滚子的端面与工作表面严重磨损，内圈的挡边与滚道表面和保持架的兜孔横梁存在严重的磨损变色。

经初步分析，滚子倒角在磨削加工中产生的动不平衡量较大以及内圈挡边轴向游隙超差导致滚子歪斜过大是引起该轴承失效的主要原因。

本文从圆柱滚子轴承动力学特性理论方面加以研究此失效机理。

2航空发动机主轴轴承失效模式分析明确各种失效模式间的转变，首先就要确定各种失效模式各自的具体表现形式，失效机理及描述轴承运转状态的参数。

(1)疲劳失效。

表现形式及失效机理：疲劳失效主要分为次表面初始疲劳和表面疲劳。

疲劳失效常表现为滚动体或滚道接触表面上由最初的不规则的剥落坑逐渐延伸，直至发展为大片剥落。

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。

机械基础(高职高专)第七章轴承

球面配合
2、轴瓦
◆(1) 轴瓦的形式和结构
按构造分类按材料分类整体式（又称轴套）不便于装拆，可修复性差剖分式（对开式）单材料多材料
安装和拆卸方便，可修复
如黄铜，灰铸铁等制成的轴瓦以钢、铸铁或青铜作轴瓦基体，在其表面浇铸一层或两层很薄的减摩材料（称为轴承衬）
轴承衬的厚度很小，通常不超过 6 mm
● ●
或调配到润滑油和润滑脂中使用渗入轴承材料中或成型后镶嵌在轴承中使用
2）水主要用于橡胶轴承或塑料轴承 3）固体润滑剂如：汞、液态钠、钾、锂等，主要用于宇航器中的某些轴承 4）气体主要是空气，只适用于轻载、高速轴承
4、润滑方法
指将润滑剂送入轴承的方法，主要有： 1）压力润滑 3）油浴飞溅润滑 5）油环润滑 2）滴油润滑 4）旋盖式注油油杯（用于脂润滑） 6）油垫润滑 8）压注油杯润滑等
单材料、整体式厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
滑动轴承的结构
多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
滑动轴承的结构
整体式轴瓦
轴承衬
剖分式轴瓦
滑动轴承的结构
◆ (2)轴瓦的定位
目的：防止轴瓦沿轴向和周向移动。轴向定位方法有：轴瓦一端或两端做凸缘；定位唇（凸耳）
定位唇凸缘
周向定位方法有：
紧定螺钉销钉
（也可做轴向定位）
轴瓦圆柱销轴承座
紧定螺钉
◆ (3)油孔、油槽及油室
为把润滑油导入轴承的工作面，在轴瓦上开设
滑动轴承的结构
油孔油槽油室
油室还起储油和稳定供油的作用，用于大型轴承油孔、油槽开设原则： 1）油槽沿轴向不能开通，以防止润滑油从端部大量流失

滚动轴承磨损分析

滚动轴承磨损分析滚动轴承在机械设备中起着至关重要的作用，但由于长期使用，滚动轴承会遭受各种形式的磨损。

磨损不仅会降低设备的性能和效率，还可能导致设备故障甚至损坏。

因此，对滚动轴承磨损进行分析是非常重要的。

一、磨损类型滚动轴承的磨损类型主要有疲劳磨损、磨粒磨损和微伤磨损。

疲劳磨损是由于轴承长期承受载荷而引起的，主要表现为颗粒状漏损和卡粒状损伤。

磨粒磨损则是杂质、尘埃等颗粒物进入轴承内部引起的，这些颗粒物会与润滑油混合，形成磨粒，与轴承表面产生摩擦和磨损。

微伤磨损主要是由于轴承表面微小凹陷、螺纹等缺陷导致的。

二、磨损原因滚动轴承的磨损原因有多种，其中最主要的有润滑不良、过载、振动和高温。

润滑不良是导致滚动轴承磨损的常见原因之一，当润滑油不足或质量不合格时，会导致轴承表面的润滑层破坏，进而引发磨损。

过载是指轴承承受超过其额定负荷的载荷，这会导致轴承滚珠与内外环接触过度，产生较大的摩擦磨损。

振动则会加剧滚动轴承的磨损，特别是在高速旋转时，振动会引起轴承表面的微小颗粒相互碰撞，进而导致磨粒磨损。

高温也会导致滚动轴承磨损，因为高温会破坏轴承的润滑膜，使得摩擦增加并加速磨损的发生。

三、磨损诊断方法为了及早发现滚动轴承的磨损问题，需要采用一些诊断方法进行检测。

常用的磨损诊断方法有声振、温升和油质分析。

声振检测是通过检测轴承发出的声音来判断轴承的磨损程度。

当轴承磨损严重时，会产生噪音和振动，从而可以判断轴承的健康状况。

温升检测是通过测量轴承的温度来判断轴承的磨损情况，当轴承磨损过度时，会产生过多的摩擦热，使得轴承温度升高。

油质分析是通过对轴承润滑油进行化学分析，判断其中的杂质和金属屑等指标来预测轴承的磨损情况。

四、磨损预防措施为了避免滚动轴承的磨损，需要采取一些预防措施。

首先，要选择合适的润滑油，并根据设备的使用情况定期更换润滑油，保证润滑的良好性能。

其次，合理设计轴承的负荷，避免超过其额定负荷，这可以通过合理设计设备结构和控制设备运行时的工作负荷来实现。

《滚动轴承故障分析及防治措施》PPT

北京交通大学远程与继续教育学院
毕业设计
滚动轴承故障分析及防治措施
姓名:赵灿学号:11649129
教学中心:
中文摘要
摘要：安全是铁路运输永恒的主题。随着客车速度不断提
高，重载列车开行数量增多，铁路运行车辆仍以客货共线为主，列车密度高居世界第一，这些因素都对机车安全运行提出了更高的要求。滚动轴承作为机车的重要部件，其功能对安全运输起着举足轻重的作用。滚动轴承运行是否正常直接影响到整台机车的性能及运行安全。提速重载是世界各国铁路的发展方向，速度提升、运量加大的前提是拥有牵引力十足的机车，而作为重载机车走行部重要部件之一的牵引电机轴承，在此时此刻需要我们更多的关注。本文对机车牵引电机常见的轴承进行了简要介绍，通过本人在工作中接触、了解的滚动轴承故障多发的原因和情况，进行了分析并提出与实际情况相符的检查、预防的方法和有效的解决措施，从而减少滚动轴承故障对铁路运输的影响，确保铁路运输的安全畅通。
图2-3滚动轴承构成示意图
第二章
2.1. 4 原因分析
机车概论
轴承在正常的条件下使用, 套圈和滚动体的滚动面因不停地重复地受到压力,
亦会发生材料疲劳, 以致造成剥离而无法使用。滚动轴承一旦承受负荷, 其滚动体与套圈接触面就会发生局部永久变形。该变形量随负荷增大而变大, 若超过某种限度, 则会影响正常运转。轴承烧伤、磨损、裂纹缺口、卡死、生锈等都有可能使轴承无法使用,但这应称为轴承故障, 须与轴承寿命区分开。轴承选型不当, 安装欠妥, 润滑不良及密封不好等都是发生轴承故障的原因, 排除这些原因便可避免轴承发生故障。
车辆在运行中受速度交路重载和线路运行条件的影响滚动轴承一些零部件会发生磨损损耗松弛变形腐蚀裂损等故障给我们研究滚动轴承故障分析及防治措施提出了更高的标准和要求在运用机车发生的各类故障中滚动轴承的热轴故障呈上升趋势已成为防燃防切的主攻目标虽然红外线轴温探测是防范燃轴的重要手段但若能在列检早期的检查中发现滚动轴承故障将具有积极的意义

轴承故障原因

轴承故障原因分析轴承失效是由于材料、设计、制造、安装、操作、维护等多方面因素造成的，因此，确定深沟球轴承失效的主要成因，是工程技术领域的瓶颈问题。

有关轴承安装与维护的历史记录以及对实际运转情况的了解都至关重要，然而工程实际中，相关技术人员往往将这些内容忽略，甚至违背轴承的基本操作要求。

轴承失效，总体来看，包括3个方面：轴承设计、轴承制造、维护使用。

滚动轴承故障形式比较多，主要是磨损失效，点腐蚀，疲劳剥离，压痕，断裂和胶合等，其中更为典型的损伤是疲劳剥离。

细分为以下几点：1.安装不当（塑性变形）、运输1)轴承内外圈防锈油清洗、内外盖的清洗。

2)轴承的装配，冷压和热套。

感应加热。

这种加热方法的缺点是容易使轴承内圈被磁化。

一旦轴承内圈被磁化, 由于剩磁的作用,轴承内就会吸附周围的尘埃、铁屑。

这些被吸附的污染颗粒有可能造成轴承的提早失效。

因此,在电磁加热结束后, 要对轴承进行去磁处理, 以消除轴承剩磁。

建议电机制造厂家使用带有去磁功能的电磁加热器, 以防止轴承剩磁。

3)圆柱轴承安装时不要直接推入，慢慢旋着推入。

4)运输时，防护、防震。

2.不对中、同心度、圆度、油隙原因图1径向负荷轨迹图2轴向负荷轨迹图3 轴径向负荷轨迹图4偏心负荷轨迹图5 异常的负荷痕迹图6 轴承油隙过小痕迹如果发现图4所示的负荷轨迹, 应该立即查找轴承室与电机端盖止口的同心度, 轴承室与基座的同轴度, 以及两端端盖安装好之后的轴承室相对同轴度。

如果电机与其所带负荷出现不对中, 也会在轴承上出现这样的负荷轨迹。

轴承室的形位公差超差将影响轴承内部负荷的分布, 从而造成异常的负荷痕迹, 如图5所示。

图5中的负荷痕迹表明轴承室可能圆度超差, 从而造成非负荷区的球同样承受到负荷, 这样轴承内部经过运行, 会出现发热和噪声。

如果拆卸轴承发现图5的负荷轨迹, 就需要对轴承室的圆度进行调整。

但图5仅仅是形位公差圆度超差的情况。

还有诸如圆柱度超差的情况, 它也可以从负荷轨迹中看到。