滚动轴承失效机理
滚动轴承的失效形式及其原因
滚动轴承的失效形式及其原因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和原因分析范文
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。
滚动轴承常见失效形式及原因分析
滚动轴承常见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：（1）制造因素a.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。
常见滚动轴承的失效形式及原因分析
常见滚动轴承的失效形式及原因分析滚动轴承可以有效地减少轴承各零部件之间的摩擦，从而更加流畅地运转，可以有效帮助提高机械设备的使用性能。
但滚动轴承在长时间使用后有时会出现失效的现象，那么，大家知道常见滚动轴承的失效形式及原因具体都有哪些吗？又该如何处理解决轴承失效呢？小编为大家进行了详细的总结，下面一起来了解一下吧。
一、轴承的正常疲劳失效失效产生原因：轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承计算寿命后，所发生的疲劳剥落为正常疲劳失效。
产生正常疲劳失效的原因是滚动表面的金属由于运转时的应力循环数超过材料的疲劳极限，从次表层开始萌生疲劳裂纹，并向表面层开裂而落下金属碎片———剥落。
失效表现特征：疲劳裂纹的萌生在次表层，故看不见，用普通仪器也无法侦听到。
剥落的屑片表面粗糙而不规则，原滚动表面留下疤痕状小坑，称为点蚀。
点蚀一旦出现，即迅速扩展，短时间内即引起全面疲劳剥落，宜及早更换轴承，否则将引起轴承的事故性报废，可能对安装部位甚至对整机带来严重的后果。
失效处理办法：超过计算寿命的疲劳剥落，实际上是不可避免的终必然发生的现象，这时材料的潜力已被充分利用。
如用户在工作寿命方面的要求仍不满足，可在轴承的润滑剂中加添合适的极压添加剂，改用性能更高或尺寸更大的轴承，或选用真空冶炼、多次真空重炼等钢材所制轴承。
二、轴承的正常磨损失效失效产生原因：轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承的计算寿命，或超过磨损寿命后的过度磨损，为正常磨损失效。
滚动轴承的运动都伴有微小滑动，所受负荷也总有一定波动，因而润滑可延缓磨损但实际不能避免两界面的固体接触，即不能完全避免磨损。
失效表现特征：滚动表面沿运动方向发生较光滑的磨损条纹，新条纹有较显著的金属光泽。
滚动轴承的正常磨损也有三个阶段，即短期的“跑合”磨损，很长时间的平缓磨损，以及短期的剧烈磨损，终使轴承的精度丧失，或引起振动和噪声而不能继续使用。
失效处理办法：超过额定寿命或磨损寿命的磨损失效，在现有技术水平条件下实际上也是不可避免的。
滚动轴承故障机理分析 (DEMO)
滚动轴承故障的机理分析一、轴承产生振动机理由于滚动轴承的内、外圈和滚动体都是弹性体，构成振动系统或以子系统的形式耦合在整个系统中。
内、外圈和滚动体都有自己的振动特征----固有频率和振型。
所以从轴承的振源不同，滚动轴承的振动可分为非轴承故障性振动和轴承故障性振动。
使用同步平均处理拾得的振动信号来寻找轴承故障几乎是不可能的，因为轴承信息中的基频是非同步的。
滚动轴承有损伤时，其振动波形往往是调幅波。
相当于载波的是轴承各部件及传感器本身以其固有频率振动的高频成分，起调制作用的是与损伤有关的低频成分。
冲击振动从分析的角度来看可以分为两种类型。
第一种是直接分析由于滚动体通过工作面上的缺陷、产生反复冲击而形成1kHz以下的低频振动，或称为轴承的通过振动，它是滚动轴承的重要特征信息之一。
但是由于这一频带中的噪声干扰很大，所以不容易捕捉到早期诊断信息。
第二类是分析由于冲击而激起的轴承零件的固有振动。
实际应用中可以利用的固有振动有三种：1)轴承内、外圈一阶径向固有振动，其频带范围一般在1—8kHz之间。
2)轴承零件其他固有振动，其频率范围多在20一60kHz之间。
3)加速度传感器的一阶固有频率，其频率中心通常选择在10一25kHz附近。
1、非轴承故障性振动非轴承故障性振动主要有安装不当或制造误差引起的偏心，转子或转轴不平衡引起的振动，这类振动往往被用来作为对转子故障进行诊断的信息。
在滑动轴承和高速旋转机械中更是如此。
2、滚动轴承结构引起的振动对于水平轴旋转时，每个钢珠通过轴的正下方时，轴就会略为向上升起。
这样就产生了回转轴端部的上下运动。
这种运动也称为滚动元件的通过振动。
3、轴承故障性振动轴承故障性振动主要由下列各种原因引起：1）由于载荷过大引起内、外圈和滚动体变形过大导致的旋转轴中心随滚动体位置变化所引起的振动----传输振动。
还有因安装不准确或滚动体大小不一致引起的振动。
一般情况下，这样的振动其频率较低（≤1KHz）。
第七章 滚动轴承的故障机理与诊断
第七章滚动轴承的故障机理与诊断第一节滚动轴承故障的主要形式与原因滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不良、水分或异物侵入、腐蚀和过载等都可能导致轴承过早损坏。
即使在安装、润滑、和使用维护都正常德情况下，经过一段时间运转，轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。
总之，滚动轴承的故障原因是十分复杂的滚动轴承的主要故障形式与原因如下：1.疲劳剥落滚动轴承的内外滚道和滚动体表面既承受载荷有相对滚动，由于交变载荷的作用，首先在表面下一定深度处形成裂纹，继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑，最后发展到大片剥落，这种现象就是疲劳剥落。
疲劳剥落会造成运转时的冲击载荷、振动和噪声加剧。
通常情况下，疲劳剥落往往是滚动轴承失效的主要原因，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命，轴承的寿命试验就是疲劳试验。
试验规程规定，在滚道或滚动体上出现面积为0.5mm2的疲劳剥落坑就认为轴承寿命终结。
滚动轴承的疲劳寿命分散性很大，同一批轴承中，其最高寿命与最低寿命可以相差几十倍乃至上百倍，这从另一角度说明了滚动轴承故障监测的重要性。
2.磨损由于尘埃、异物的侵入，滚道和滚动体相对运动时会引起表面磨损，润滑不良也会加剧磨损，磨损的结果使轴承游隙增大，表面粗糙度增加，降低了轴承运转精度，因而也降低了机器的运动精度，振动及噪声也随之增大。
对于精密机械轴承，往往是磨损量限制了轴承的寿命。
此外，还有一种微振磨损。
在轴承不旋转的情况下，由于振动的作用，滚动体和滚道接触面间有微小的、反复的相对滑动而产生磨损，在滚道表面上形成振纹状的磨痕。
3.塑性变形当轴承受到过大的冲击载荷或静载荷时，或因热变形引起额外的载荷，或有硬度很高的异物侵入时都会在滚道表面上形成凹痕或划痕。
这将使轴承在运转过程中产生剧烈的振动和噪声。
而且一旦有了压痕，压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落。
4.锈蚀锈蚀是滚动轴承最严重的问题之一，高精度轴承可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。
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之欧阳史创编
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。
滚动轴承故障机理分析
滚动轴承故障机理分析滚动轴承是一种常用的机械零件，广泛应用于各种设备和机械系统中。
它的基本结构包括内圈、外圈、滚动体和保持架。
滚动轴承的主要作用是在轴上承受径向和轴向载荷，并使轴能够转动。
然而，滚动轴承在使用过程中有时会发生故障，导致设备停机和损坏。
这些故障可能是由多种原因引起的，其中包括材料疲劳、润滑不良、污染物进入和不当使用等。
首先，材料疲劳是滚动轴承故障的主要原因之一、滚动轴承通常由金属材料制成，例如钢或铝合金。
在使用过程中，由于承受重载或频繁启停等原因，轴承的内、外圈以及滚动体可能会发生应力集中，从而导致材料疲劳。
当材料疲劳达到一定程度时，轴承可能会发生裂缝或断裂故障。
其次，润滑不良也是导致滚动轴承故障的重要原因。
良好的润滑对于滚动轴承的正常运转至关重要。
在运行中，轴承内的滚动体和内、外圈需要通过润滑剂来减少摩擦和磨损。
如果润滑剂不足或失效，轴承表面间的摩擦会增加，导致磨损加剧，最终使轴承故障。
此外，污染物进入也会导致滚动轴承故障。
在工作环境中，空气中可能存在灰尘、沙粒或颗粒等杂质，如果这些污染物进入到滚动轴承内部，它们会磨损轴承表面，导致摩擦增加和轴承故障。
最后，不当使用也可能引起滚动轴承故障。
这包括错误的装配、过载、轴向或径向间隙不符合要求等。
不当使用会给滚动轴承带来超负荷或不均匀载荷，导致轴承变形或损坏。
总之，滚动轴承故障的机理是多方面的。
材料疲劳、润滑不良、污染物进入和不当使用都可能导致滚动轴承故障。
因此，在使用和维护滚动轴承时，我们应该注意保持良好的润滑、避免污染物进入、正确安装和使用，并定期检查轴承的状态，及时发现并处理潜在的故障问题，以确保设备的正常运转。
滚动轴承的故障机理与诊断
温度诊断法
总结词
通过测量轴承的温度变化，判断轴承的工作状态是否正常。
详细描述
温度诊断法是一种间接的滚动轴承故障诊断方法。通过在轴承座或轴承端盖上安装温度传感器，监测轴承的工作 温度，可以判断轴承的工作状态是否正常。如果温度过高或温差过大，可能表明轴承存在故障，如润滑不良、摩 擦过大等。
04
滚动轴承故障诊断实例
实例一：振动诊断法的应用
01
总结词
振动诊断法是通过监测滚动轴 承的振动信号来判断其运行状
态的方法。
02
详细描述
振动诊断法具有非破坏性、实 时性等优点，通过分析振动信 号的频率、幅值和波形等信息 ，可以识别滚动轴承的故障类 型和位置，以及评估故障的严
重程度。
03
总结词
振动诊断法需要使用专业的振 动测量仪器，如振动分析仪或 频谱分析仪，对滚动轴承进行
促进智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进，对设备的监测和故障诊断要求越来越高。滚动轴承的故 障机理与诊断研究有助于推动设备智能化的发展，提高生产效率和产品质量。
对未来研究的建议
01
加强跨学科合作
滚动轴承的故障机理与诊断涉及多个学科领域，如机械工程、材料科学
、信号处理等。建议加强跨学科合作，综合运用各学科的理论和方法，
其在实践中的可行性和效果。
THANKS
声学诊断法
要点一
总结词
通过测量轴承的声学信号，分析其频率和幅值等信息，判 断轴承的故障类型和程度。
要点二
详细描述
声在 轴承座或轴承端盖上安装声学传感器，采集轴承的声学信 号，然后分析这些信号的频率和幅值等信息，可以判断轴 承是否存在故障以及故障的类型和程度。常见的故障类型 包括轴承内圈、外圈和滚动体的故障等。声学诊断法的优 点是可以在线监测轴承的工作状态，但受环境噪声影响较 大。
滚动轴承使用过程中常见故障及原因分析
滚动轴承使用过程中常见故障及原因分析1、滚动轴承的主要失效形式（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、粘着磨损：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。
2、影响轴承使用寿命的因素1）温度：滚动轴承工作温度和轴承使用寿命的关系，主要体现在轴承额定动负荷的降低。
轴承动负荷是在工作温度低于120℃的情况下确定的轴承负荷能力，工作温度是指轴承外圈测量处的温度。
因此如果工作温度超过120℃，则滚动体与滚道接触处温度将超过轴承元件的回火温度，使轴承元件丧失原有的尺寸稳定性和工作表面硬度。
（2）游隙：滚动轴承的游隙是重要的使用特性，游隙的大小，对轴承的疲劳寿命、振动、噪声、温升和机械运转精度等影响很大，选择轴承，即要决定轴承的结构尺寸，又要选择轴承的游隙。
（3）硬度：滚动轴承元件（内、外套圈及滚动体）的材料硬度一般为HRC58～64，额定动负荷和额定静负荷是在此硬度范围内确定的。
如果轴承元件的实际硬度低于上述范围，则额定动负荷和额定静负荷应降低。
3、轴承的损坏主要有五个原因：①材料疲劳；②润滑不良；③污染；④安装问题；⑤处理不当。
大体上讲，有三分之一的轴承损坏原因是材料疲劳；有三分之一是润滑不良；另外三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当。
滚动轴承失效机理..
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 失效。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。 出于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。 裸层利落是接触疲劳失效的疲 劳源。
滚动轴承失效机理
滚动轴承的失效形式很多，其基本形式有：磨损(磨料磨损、 疲劳磨损、枯着磨损、微动磨 损)失效、接触疲劳失效、断裂失效、腐蚀失效和压痕失效。 磨损失效是滚动轴承员常见的失效 形式。由于工作状况的复杂性，有时会表现多种失效形式。 由于滚动轴承的结构和使用不同，导致其失效形式原因的 多样化。主要有装配不当、润滑 不良、过载、冲击、振动、磨料或有害液体的侵入、环境温 度过高或过低、材质缺陷和制造精度低 等。
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩摈导致其工作表画金属不断磨损而产生的失效。持 续的磨损将引起轴承罕件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其他相关问题。磨 损可 能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染 达到
2．磨损失效
一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。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。硬质粒子或异物可 能来 自主机内部或来自主机系统其他相邻零件由润滑介质送进轴承内部。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，在润滑条件严重悲化时，出局部摩擦生热， 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，L：撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过 程构成
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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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。硬质粒子或异物可 能来
自主机内部或来自主机系统其他相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于 摩擦
不良、过载、冲击、振动、磨料或有害液体的侵入、环境温 度过高或过低、材质缺陷和制造精度低
等。Biblioteka 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 失效。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。 出于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。 裸层利落是接触疲劳失效的疲 劳源。
表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重悲化时，出局部摩擦生热， 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，L：撕裂而增大塑性变形。这种粘着——撕裂——粘着的循环过 程构成
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。
滚动轴承失效机理
滚动轴承的失效形式很多，其基本形式有：磨损(磨料磨损、 疲劳磨损、枯着磨损、微动磨
损)失效、接触疲劳失效、断裂失效、腐蚀失效和压痕失效。 磨损失效是滚动轴承员常见的失效
形式。由于工作状况的复杂性，有时会表现多种失效形式。
由于滚动轴承的结构和使用不同，导致其失效形式原因的 多样化。主要有装配不当、润滑
础体，但使用不当也会引起早期失效。一般情况下，如 果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿
命为止。轴承的早期失效多起子主机配合部位的制造精 度、安装质量、使用条件、润滑效果、外
部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素。因 此，正确合理地使用轴承是一项系统工
程，在轴承结构设计、制造和装机过程中，针对产生早 期失效的环节，采取相应的措施，可有
效地提高轴承及主机的使用寿命。
轴承振动频率及波形
2．磨损失效
磨损失效系指表面之间的相对滑动摩摈导致其工作表画金属不断磨损而产生的失效。持
续的磨损将引起轴承罕件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其他相关问题。磨 损可
能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染 达到
一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损 失效
4．游隙变化失效
轴承在工作中，由于外界或内在因素的影响，使原有配合间 隙改变，精度降低，乃至造成 “咬死”称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装 不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过 载等，内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等 均是造成游隙变化失效的主要原
轴承常见失效模式及原因
综上所述，从轴承常见失效机理与失效模式可知，尽 管滚动轴承是精密而可靠的机构基