轴承破坏失效分析

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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。

滚动轴承失效分析及典型案例-印刷稿2014

轴承滚道处的断口形貌
断口的疲劳辉纹和二次裂纹材料疲劳辉纹判断：断裂裂缝起源于轴承的滚道工作表面
17
液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析记录
仪器：ARC-MET930直读光谱仪检测依据：GB/T4336-2002
材材料料成成分分分分析析检检测测
结结果果
检测项目
C Si Mn S P Cr Ni Mo Cu
对轴承相关使用部位的调查
对轴承相关部位的调查的主要内容是；轴承的配合部位的尺寸和形位误差、轴承座的安装配置情况等密封装置的完整程度、
4
轴承事故的现场处理－2
对轴承润滑部位的检查
轴承轴承润滑部位应检查；油箱（腔）的润滑油位是否合理、润滑管道和分配系统是否畅通，润滑剂的牌号、润滑参数（更换周期、用量等）及前期润滑剂的化验记录
其他相关零部件现场记录－1
液压柱塞泵轴承事故案例
其他相关零部件现场记录－2
大球部工作表面变色
柱塞组合件工作表面变色
柱塞头工作表面变色
缸体滑动表面变色
缸体孔内壁滑动表面变色
13
液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析照片－1
配油盘工作表面变色有腐蚀点
14
液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析照片－2
轴承套圈滚道表面裂纹形貌×100X 轴承套圈滚道表面裂纹金相组织×250X
措施
检查冷却系统和可能进水的场合，检查冷却系统，保证必要的冷却效果，更换润滑剂和定期检查润滑油的性能（6个月检查一次）。进实施后，同类事故已杜绝。
23
液压柱塞泵轴承事故案例
润滑油的磨损性能试验
四球机磨损试验
润滑油品
脂肪酸酯888-68
四球磨擦试验直 0.39mm（新油）0.99mm（现油）径磨耗值

轴承的失效分析毕业论文

轴承的失效分析一、设计（论文）的原始依据：运用所学的机械设计基础课程的理论，以及有关先修课程的知识完成《轴承失效分析》毕业设计课程。

二、设计内容和要求：1.了解机械设计的过程；2.了解零件失效分析理论和方法；3.培养独立分析问题和解决问题的能力；4.培养撰写论文的能力。

主题：轴承的失效分析目录：摘要 (6)关键词 (6)滚动轴承的基本特点 (7)1.优点 (7)2.缺点 (7)滚动轴承的分类 (7)1.按滚动轴承结构类型分类 (7)2.按滚动轴承尺寸大小分类 (8)滚动轴承类型的选择 (9)1.载荷的大小、方向和性质 (9)2.允许转速 (9)3.刚性 (9)4.调心性能和安装误差 (9)5.安装和拆卸 (9)6.市场性 (10)滚动轴承的代号 (10)1.基本代号 (10)轴承失效分析方法 (10)1.失效实物和背景材料的收集 (10)2.宏观检查 (11)3.微观分析 (12)滚动轴承故障的振动信号分析诊断方法 (12)1.滚动轴承故障的简易诊断法 (12)2.滚动轴承故障的精密诊断法 (13)谢词 (13)参考文献 (13)摘要：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，叫滚动轴承（rolling bearing）。

滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。

其中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。

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。

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。

《滚动轴承失效分析》课件

案例1：疲劳失效
轴承断裂和损坏的实例分析。
案例2：腐蚀失效
轴承腐蚀和表面损坏的实例分析。
案例3：过热失效
轴承过热和变形的实例分析。
预防措施和日常维护
采取适当的预防措施和进行规范的日常维护可以延长轴承的使用寿命。
1
预防措施
正确选用和安装轴承，合理设计润滑方案。
2
日常维护
定期检查和更换润滑油，清洁轴承和保持良好的工作环境。
长期使用引起的材料疲劳和断裂。
装配与安装失误
错误的装配和安装导致的失效。
滚动轴承的失效原因
滚动轴承的失效原因多种多样，包括摩擦磨损、腐蚀、过热和振动等。
1
摩擦磨损
由于摩擦和磨损引起的轴承表面的损
腐蚀
2
坏。
酸性或碱性环境中引起的轴承表面腐
蚀。
3
过热
轴承工作时产生的过多热量导致轴承失效。
滚动轴承的失效分析方法
滚子轴承
通过滚子在内圈和外圈间滚动来支撑旋转负荷。
滑动轴承
通过自润滑材料或润滑油在内圈和外圈间形成润滑膜以支撑旋转负荷。
轴承失效的原因和分类
轴承失效可能由多个因素引起，例如负荷过大、润滑不良和使用寿命到起的失效。
润滑失效
润滑不足或污染导致的轴承失效。
疲劳失效
失效分析是确定轴承失效原因的关键步骤，常用的方法包括外观分析、金相分析和润滑油分析。
1 外观分析
通过观察轴承外观特征来确定失效原因。
2 金相分析
使用显微镜和化学试剂来研究材料组织和化学成分。
3 润滑油分析
检测润滑油中的金属颗粒和污染物等。
实例分析：滚动轴承失效案例分析
通过实例分析真实的滚动轴承失效案例，可以更好地理解失效原因和分析方法。

轴承失效的九个阶段

轴承失效的九个阶段
轴承失效通常可以分为以下九个阶段：
1. 起始阶段：在此阶段，轴承可能会出现金属疲劳、表面裂纹、凹坑等初期损伤。

2. 弹性阶段：在此阶段，轴承可能会出现弹性变形，但通常不会对轴承的性能产生明显影响。

3. 塑性阶段：在此阶段，轴承可能会出现塑性变形，轴承内部的金属开始发生塑性变形，可能会导致轴承形状的改变。

4. 疲劳阶段：在此阶段，轴承可能会出现疲劳裂纹，由于长期的应力作用，轴承表面可能会出现微小裂纹，这可能会导致轴承的强度和耐久性下降。

5. 磨损阶段：在此阶段，轴承可能会出现磨损，由于长期摩擦和磨损，轴承表面可能会出现磨损、磨粒等现象。

6. 过热阶段：在此阶段，轴承可能会因为摩擦产生过多的热量，导致轴承温度过高，进而热膨胀、塑性变形。

7. 润滑不良阶段：在此阶段，轴承可能会因为润滑不良而出现干磨、润滑膜破裂等现象，进而导致轴承的运转不稳定。

8. 失效阶段：在此阶段，轴承已经无法正常工作，可能会发生严重
的磨损、断裂、脱层等故障，导致轴承失效。

9. 结束阶段：在此阶段，轴承已经完全失效，无法继续使用，需要进行更换和修复。

常见的轴承损伤和失效分析以及相应的对策

大量的热，并导致轴承损伤。其损伤形式在外观
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
１８
新疆化工
２１０１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、

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。

轴承损坏形式及原因分析

8) 表面坑痕：滚道、滚动体表面或大端面小而
浅的坑痕，呈结晶壮的破坏壮。这是由于润滑不良所致。例如；少油或由于温升所造成的黏度改变，使油膜无法将接触面分离，表面有瞬间的接触。办法：改善润滑。
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10
9) 微动腐蚀
轴承环与轴或轴承箱之间有相对运动才发生的现象。这是由于太松的配合或轴承座变形所致。
由的旋转。
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23
10.具有两个或多个轴承的轴心耦合时，产生不正确的直线偏差或角度歪斜。对策；由调整片来调整正确的对位，确保轴心耦合在一条直线上，尤其是当轴上同时有三个或多个轴承运转时，更得注意。
11.轴的直径过大，导致内环膨胀过多，减少轴承间隙。对策： 1）研磨轴径，使轴与轴承内环之间获得一适当的配合。 2）改用径向间隙大的轴承。
7.安装轴承前轴承箱内的碎片，异物没有清除干净。对策：仔细清洗轴承箱和轴承本身。
8.（交叉定位）同一轴上有两个定位轴承，而引起的不对正或由于轴热膨胀而导致轴承内部间隙不足。对策：调整轴承箱与端盖之间的调整垫片，使轴承箱与外环之间有一定的间隙。
9. 轴肩摩擦到轴承密封盖，轴肩部直径不正确与保持架摩擦。对策：重新加工轴肩，检查肩部直径及圆角。
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26
10.外环与轴承箱扭曲，轴与内环扭曲。是由于箱孔圆角过大；没有足够的支撑。轴肩圆角过大，没有足够支撑，两端面靠不实。对策：重新加工箱孔圆角和轴肩的圆角。
11.不正确的安装方式，用锤直接敲到轴承上，导致轴承工作表面有磕伤。对策：选择正确的安装方法：套筒法、加热法、油压法等。
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2
3、轴承的受力痕迹
通常轴承在运转工作一段时间后，在工作表面都会有明显的受力痕迹，并非所有的痕迹的出现就表示轴承坏掉了，轴承在正常

18种常见轴承损坏原因分析

润滑剂的选择
油润滑作为选择时的参考,下图示出了润滑油的温度与粘度的关系。润滑油粘度与温度的关系
润滑剂的选择
油润滑作为选择时的参考,下表示出了轴承在使用条件下选择润滑油的例子。
运转温度转速轻载荷或通载荷重载荷或冲击载荷
-30~0℃
容许转速以下
容许转速50%以下
ISOVG 15，22，32（冷冻机油）
采用测声器对会发出异常音和不规则音,用测声器能够分辨。
运转检查与故障处理
(2) 轴承的振动运转中的机器,通过振动测定,便可得知轴承有否异常。采用特殊的振动测量器(频率分析器等)可测量出振动的大小 , 通过频率分布可推断出异常的具体情况。测得的数值
轴承失效形式比例
14
%
污
染
轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂收到污染，将无法有效运行。此外，由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占有所有使用轴承中的一小部分，所以所有提前失效的轴承中至少有 14%是由于污染问题造成的 SKF 拥有卓越的轴承制造和设计能力，可以为各种恶劣的工作环境提供密封解决方案。
滚子轴承的运行轨迹也一样,(I) 是对在内圈旋转载荷时所使用的圆柱滚子轴承正确加上径向载荷时的外圈运行轨迹。 (J) 是内圈与外圈相对倾斜, 轴的挠度较大时的运行轨迹。滚道面的运行轨迹 , 在其纵向上产生浓淡 , 在负载圈的出人口处 , 运行轨迹是倾斜的。双列圆锥滚子轴承是内圈旋转。 K 表示只负担径向载荷时的外圈的运行轨迹。 L 表示只受轴向载荷时的轨迹。在内圈与外圈相对倾斜 , 只承受径向载荷的情况时,其运行轨迹偏离在两列轨道面180゜的位置上(m)。
34
%
疲
劳
如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会收到影响，导致提前失效的轴承中有 34%是由于疲劳引起的。由于轴承在维护不当或应力过大时会发出“提前警告” ，可以用状态监控设备进行检测和分析，因此突然的或计划外的失效是可以避免的。

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。

进口滚动轴承失效或破坏案例分析

２１轴承失效或破坏案例的获得．使用过程中的轴承通过跟踪或状态监测，其破坏或失效前后的信息及数据是研究分析最可靠的材料，特别是跟踪非正常破坏或失效案例的轴承使用工况及数据，对研究其破坏机理及疲劳极
限具有更特殊的意义。
中图分类号：Ｈ１３３文献标识码：文章编号：１７－８１０１０．６．３Ｔ３．３Ａ６２０ｆ１）５０００４２
滚动轴承是广泛应用于传动装置的重要机械基础件，其质量的好坏直接影响到主机性能的发
进口滚动轴承失效或破坏案例分析的目标应
面向企业重要装备或进口流水线装备。研究内容则是通过对其进口轴承破坏案例的收集，对造成其失效或破坏的因素进行分析和原因判定，从而
以生产一线的实际工况，取代在试验室中的模拟
处于大量积累试验数据的阶段，以便在未来的适
国际上轴承制造商及轴承大用户对提高轴承综合质量，尤其是提高轴承寿命及其可靠性的需求与
日俱增。同时，大量设备及轴承备件进入我国，
挥，而轴承的寿命则是轴承质量的综合反映。在中国轴承行业 “ 十一五” 发展规划中，重点要求开
各类进口装置及高负荷、高温、腐蚀性等恶劣环境下的进口轴承使用量较大。除轴承及轴承单元以外，与轴承使用配套的润滑系统、密封件、维修及状态监测产品也同时向客户提供，其中润滑

(2016.6月)轴承失效分析报告

3
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ISO9002
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
ISO9002
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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ISO9002
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。
4
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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
5
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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。
பைடு நூலகம்15
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疲劳剥落
典型的外圈疲劳剥落
16
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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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轴承失效分析PPT课件

解决方案
优化减速机设计，减少瞬间冲击力对轴承的影响；加强轴承热处理工艺控制，提高材料韧性。
06 结论
轴承失效分析的意义和价值
轴承失效分析对于保障机械设备的安全稳定运行具有重要意义，通过分析轴承失效的原因和机理，可以预防类似失效的再次发生，提高机械设备的使用寿命和可靠性。
轴承失效分析的价值不仅体现在预防和减少机械故障上，还可以促进相关领域的技术进步和产业升级，为新材料的研发和应用提供技术支持。
磨损失效
总结词
磨损失效是由于轴承在运转过程中，滚动体和套圈之间存在摩擦，导致轴承表面磨损。
详细描述
磨损失效通常表现为轴承表面出现擦伤、剥落、胶合等现象，这可能是由于润滑不良、异物进入、转速过高或负荷过大等因素引起的。磨损失效会影响轴承的旋转精度和稳定性，严重时会导致轴承卡死或运转困难。
塑性形失效
断裂失效
总结词
断裂失效是由于轴承在受到过大的冲击载荷或应力集中时，其材料发生脆性断裂。
详细描述
断裂失效通常发生在轴承的滚动体、套圈或保持架上，由于过大的冲击载荷或应力集中，如材料缺陷、热处理不良、装配不当等因素，使得轴承材料发生脆性断裂。断裂失效是一种突发性的失效方式，对轴承和机械系统造成严重破坏。
轴承失效分析的重要性
随着工业的发展，机械设备向着高精度、高效率、高可靠性的方向发展，轴承作为关键零部件，其失效分析对于保障设备正常运行、提高生产效率和降低维修成本具有重要意义。
通过轴承失效分析，可以发现潜在的问题和故障隐患，预防设备突发故障，减少生产损失。同时，失效分析还可以为轴承设计和制造提供反馈，促进轴承性能的改进和优化。
05 案例分析
案例一：某机械设备的轴承失效分析

SKF轴承失效分析资料

SKF轴承失效分析资料一、轴承失效分类轴承的失效可分为疲劳失效、磨损失效和故障失效三类。

1.疲劳失效：轴承在长时间高速旋转下，受到重复荷载作用，导致表面裂纹的扩展，最终疲劳断裂。

疲劳失效是轴承最常见的失效形式，也是最容易发生的失效类型。

2.磨损失效：轴承在运转中由于摩擦和磨擦力的作用，表面会发生磨损现象，导致轴承性能下降。

磨损失效分为磨粒磨损、磨蚀磨损和磨削磨损。

3.故障失效：轴承发生故障时，主要是由于零部件的损坏或失效引起的。

例如，轴承内外圈的断裂、轴承滚动体和保持架的脱落等。

二、轴承失效原因1.轴承设计不合理：轴承结构、材料、尺寸等设计不合理会导致轴承失效。

例如，轴承类型选择错误、载荷计算不准确等。

2.润滑不良：轴承的润滑状态直接影响到其寿命。

如果润滑不良，会增加摩擦、磨损和热量，导致轴承过早失效。

例如，润滑油污染、缺油或过量润滑等。

3.温度过高：轴承在高温环境下运转会导致润滑剂老化，降低粘度，使轴承润滑不良，增加磨损和热膨胀，引发失效。

4.外部环境：外部环境的腐蚀、尘土、水分等会直接影响到轴承的使用和寿命。

三、轴承失效分析方法1.外观检查：通过肉眼观察，检查外观是否有损伤、磨损、裂纹等情况。

例如，在外圈上检查裂纹或断裂等。

2.内部观察：使用显微镜、光学显微镜等工具，观察内圈、滚动体、保持架等部分的情况。

例如，在滚道上检查疲劳裂纹等。

3.化学分析：通过化学分析方法确定轴承的材料成分，以检测材料是否达到标准要求。

例如，通过化学分析确定轴承钢中的碳含量。

4.摩擦学分析：通过摩擦学分析确定轴承摩擦副的摩擦、磨损和润滑等情况。

例如，通过摩擦力的测量，判断润滑状态是否良好。

5.结构分析：通过有限元分析等方法，对轴承的结构进行分析和优化，以提高其工作性能和寿命。

例如，对轴承的应力分布进行模拟计算。

以上就是SKF轴承失效分析的资料。

通过合理的轴承设计、良好的润滑和维护，以及及时的失效分析，可以提高轴承的可靠性和使用寿命。

滚动轴承常见故障及原因分析

滚动轴承常见故障及原因分析滚动轴承是一种常用于工业机械和设备中的关键零部件，用于支撑和转动轴承载负荷。

然而，由于工作条件的复杂性和长时间的运行，滚动轴承容易发生故障。

在以下文章中，将介绍一些常见的滚动轴承故障及其原因分析。

1.疲劳破坏：滚动轴承在长时间的负荷工作下容易发生疲劳破坏。

这种破坏通常表现为轴承外圈和内圈的裂纹、剥落或产生大量的磨粒。

这种故障通常是由过大的载荷、不良的润滑、轴承材料缺陷或过高的运转速度引起的。

2.轴承外圈和内圈的磨损：滚动轴承由于工作条件的原因，比如污染物、磨粒、过载和不良的润滑条件，容易导致外圈和内圈的磨损。

油膜的破坏、润滑剂品质差或不足以及灰尘和杂质的进入都可能导致磨损故障。

3.轴承卡死：滚动轴承在运行时，如果存在外部振动、过高的温度或轴承内部润滑剂的缺失，容易造成轴承卡死。

轴承卡死会导致轴承停止旋转，进而引起设备停机。

4.轴承失效：滚动轴承的失效通常表现为轴承运行不稳定、产生噪音和振动、热量过高等症状。

这种失效通常由过高或不足的润滑、轴承受到过大的冲击负荷、轴承材料的缺陷或不当的安装等因素引起。

5.环磨损：滚动轴承环磨损主要是由于边缘载荷不均匀、润滑不良、封盖效果不好等因素引起。

环磨损会导致滚动体与轴承环之间的间隙增大，从而降低轴承的运行精度和寿命。

总结起来，滚动轴承常见的故障有疲劳破坏、轴承磨损、滚动体卡死、轴承失效和环磨损。

这些故障的原因包括过大或不足的载荷、不良的润滑、杂质和污染物的进入、振动和温度过高等因素。

为了避免这些故障的发生，应该选择优质的轴承材料、正确安装轴承、保持良好的润滑和清洁以及定期检查和维护轴承。

轴承常见失效图解

失效形式：滚动体变色（兰或褐色）并有滚动压痕；滚动体，内外圈，保持架等可能有极度的磨损或金属流动，反过来导致发热严重或直接失效。
原因分析：润滑受阻，温度过高导致润滑剂失效。
预防措施：选择合适的润滑剂；防止润滑流失；循环润滑间隔合适；配合和载荷都要合适以避免温度上升过高。
失效形式：红/褐色斑点出现在轴承的滚道，保持架，滚动体上。由于磨损或游隙的增加导致振动增加，承载减弱。
原因分析：轴承暴露在空气中或腐蚀性的液体中；由于温度的急速改变导致的水蒸气的液化使得轴承生锈
预防措施：隔离腐蚀性的轴承运转/储存环境, 选用密封轴承，对于恶劣的环境考虑合适的外部密封；不要打开轴承的原始包装。
微动腐蚀
失效形式：表面形成的褐色的浅层氧化剥落；配合表面的磨损可能产生噪音，跳动问题；可能产生疲劳断裂或影响浮动端轴承的浮动功能。
失效形式：布氏压痕总是成排出现在滚道上，使得轴承的振动，噪音增大。严重的布氏压痕会导致轴承的早期失效。
原因分析：静载过大或轴承受到严重的碰撞，如安装时锤子敲击，部件撞击轴承。通过外力安装轴承时，力作用在了外圈上。
预防措施：选择轴承时，仔细考虑轴承的当量静载荷；选用合适的安装工具；使用外力安装轴承时小心避免力作用在外圈上。
预防措施：改善润滑（增加粘度，EP添加剂，数量）；正确安装轴承。
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预防措施：控制系统过热或过载，使系统有充分的散热，必要时提供辅助散热系统。
失效形式：通常外圈断裂是沿着圆周方向，并产生几块断裂碎片。如果有轴向载荷，断裂截面会通过滚道的中间位置。外圈的外表面会显示不规则的受载图谱。

轴承失效分析PPT课件

轴承寿命周期
运转启动, 稳定阶段, 疲劳阶段.
轴承预期寿命
轴承的预期寿命的计算是建立在以下四点的基础之上：
●始终给轴承施加适量的良好润滑 ●轴承安装时无损坏 ●与轴承相关的零件尺寸正确 ●轴承内部无缺陷
轴承失效
轴承中只有极小一部分提前失效，主要原因有： - 润滑不良 -轴或轴承座有缺陷 - 污染严重 - 安装有误 - 运送拿取太粗暴 - 疲劳过度图中所示为安装错误造成轴承表面剥落。安装力通过球作用到滚道上，形成凹陷，造成表面剥落。
小箭头代表轴承中每个滚动体所支持的那部分负荷
受力痕迹
情形 4
单向轴与径向负荷的组合内圈旋转，外圈固定
大箭头代表应用负荷
小箭头代表轴承中每个滚动体所支持的那部分负荷
受力痕迹
情形 5
外圈歪斜不对称径向负荷内圈旋转，外圈固定
大箭头代表应用负荷
小箭头代表轴承中每个滚动体所支持的那部分负荷
受力痕迹
电腐蚀 - 电流泄漏
塑性变形 – 过载
塑性变形 – 凹痕（碎片）
外来较软的微粒
外来硬化钢制微粒外来坚硬矿物微粒
塑性变形 - 凹痕（操作不当）
可能发生在制造，运输，振动或安装过程中
裂痕 – 敲打
敲打
过多的干涉配合
裂痕 – 疲劳断裂
腐蚀 – 湿气腐蚀
微动腐蚀
腐蚀 – 摩擦腐蚀
False brinelling
在轴承套圈与轴或轴承座孔之间有相对在滚动体与滚道之间微动造成的运动时才发生这种现象. (由太松的配合或形状不佳的轴承座导致的)
电腐蚀 – 过高电压
电流通过轴承座圈和滚动部件，破坏接触表面和润滑剂。这个过程和电弧焊接相似，局部温度急剧升高，并导致损伤。在图中，左边的一个球表面钝暗，因为被电流通过，形成许多细微电弧坑。图的右边是一个无损伤的球，可做对比。

滚动轴承轴承失效的原因分析

滚动轴承轴承失效的原因分析滚动轴承是一种常用的机械元件，用于支撑旋转或摆动的轴，以减小摩擦和支撑负荷。

然而，由于各种原因，滚动轴承可能会出现失效的情况。

本文将就滚动轴承失效的原因进行分析。

1.疲劳失效：疲劳失效是滚动轴承最常见的失效类型之一、由于长期使用和负荷的变化，滚动轴承内部的应力会不断积累，从而导致失效。

这种失效通常表现为轴承的裂纹、变形或断裂。

2.磨损失效：由于外部污染物（如灰尘、金属碎屑等）的进入或润滑不良，轴承表面可能会发生磨损。

当磨损过度时，轴承的摩擦系数会增加，从而导致轴承失效。

3.轮辋间隙过大：轮辋间隙过大是滚动轴承失效的一个重要原因。

当轮辋间隙过大时，轴承无法正常支撑负荷，从而导致失效。

4.温度过高：高温会导致轴承的材料变形和润滑油的降解，从而降低轴承的工作效率。

当温度过高时，轴承内部可能会出现润滑不良和疲劳失效。

5.润滑不良：滚动轴承需要适量的润滑油或润滑脂来减小摩擦和磨损。

当润滑不良时，轴承可能会发生过度磨损、卡死或疲劳失效。

6.负荷过大：如果滚动轴承所承受的负荷超过了其承载能力，轴承可能会变形、磨损或疲劳失效。

7.安装误差：滚动轴承的安装误差也是轴承失效的一个重要原因。

当轴承安装不平衡、偏斜或受到不良的外力作用时，轴承可能会变形或断裂。

8.振动和冲击：强烈的振动和冲击也会导致滚动轴承失效。

这些外部力量可能会导致轴承断裂、变形或磨损。

综上所述，滚动轴承失效的原因有很多，包括疲劳失效、磨损失效、轮辋间隙过大、温度过高、润滑不良、负荷过大、安装误差、振动和冲击等。

为了延长滚动轴承的使用寿命，需要注意轴承的润滑、安装和使用条件，并及时检测和处理问题。

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