轴承失效形式及原因分析
阐述滚动轴承主要失效形式。
阐述滚动轴承主要失效形式。
滚动轴承是一种常见的机械元件，被广泛应用于各种机械设备中。
然而，由于长时间的使用或其他原因，滚动轴承会出现各种失效现象。
本文将阐述滚动轴承的主要失效形式。
1. 疲劳失效：滚动轴承长时间运转会受到周期性的载荷，这会导致轴承材料的疲劳破坏。
疲劳失效是滚动轴承最常见的一种失效形式。
在高速旋转或载荷较大的情况下，疲劳失效会更加严重。
2. 磨损失效：滚动轴承在工作时，滚动体与滚道、保持架之间会产生相对滑动，引起摩擦和磨损。
长时间的磨损会导致滚道和滚珠的形状变化，甚至出现凹坑和裂纹，从而影响轴承的正常运转。
3. 腐蚀失效：在潮湿、腐蚀性介质环境下，滚动轴承容易受到腐蚀，导致金属表面产生氧化、锈蚀等现象。
腐蚀会降低轴承的表面质量和硬度，进而影响其承载能力和使用寿命。
4. 偏磨失效：轴承在使用过程中，如果安装不当或者受到外力影响，可能会导致轴承的滚动体和滚道之间产生不均匀的接触压力，从而引起偏磨。
偏磨会导致滚动体表面形成凹坑，加剧磨损和摩擦，最终导致轴承失效。
5. 堵塞失效：滚动轴承在工作过程中，如果进入过多的灰尘、杂质等异物，会导致滚动体和滚道之间的接触变得不平滑，从而增加磨损和摩擦。
严重的堵塞会使轴承卡死，无法正常运转。
6. 热损失效：滚动轴承在高速旋转或载荷较大的情况下，会产生大量热量。
如果无法及时散热，轴承温度会升高，导致润滑油失效，进而影响轴承的润滑和运转。
过高的温度还会引起轴承材料的热膨胀，导致轴承失效。
7. 错位失效：滚动轴承在受到外力或安装不当等原因影响时，可能会出现滚动体和滚道之间的错位现象。
错位会导致滚动体和滚道之间的接触不均匀，增加了磨损和摩擦，最终导致轴承失效。
滚动轴承的主要失效形式包括疲劳失效、磨损失效、腐蚀失效、偏磨失效、堵塞失效、热损失效和错位失效。
了解这些失效形式，可以帮助我们更好地维护和保养滚动轴承，延长其使用寿命，提高机械设备的可靠性和性能。
同时，在设计和选择滚动轴承时，也应考虑其抗疲劳、抗磨损、抗腐蚀等性能，以满足实际工作条件的要求。
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。
滚动轴承主要失效形式及其形成原因介绍
滚动轴承主要失效形式及其形成原因介绍滚动轴承是机械设备中支撑和保证轴类零件正常运转的重要零件，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，一旦出现失效就会影响机械设备的正常运转。
因此，正确认识和了解滚动轴承的失效形式及形成原因，对于提高轴承使用寿命、提高劳动生产效率和设备使用率以及保证安全生产，都是十分必要的。
滚动轴承在实际生产中，虽然滚动轴承的结构形式各式各样，承受载荷方向不同、大小不一，工作环境和使用条件千差万别，但其失效形式主要有以下几种：①内、外圈或滚动体剥落；②内、外圈或滚动体有压坑：③内、外圈或滚动体磨损；④内、外圈或滚动体裂纹；⑤内、外圈或滚动体点腐蚀；⑥内、外圈或滚动体烧伤；⑦内、外圈或滚动体变色。
现就其主要失效形式及其形成原因做一简单介绍：一、内、外圈或滚动体剥落对于滚动轴承来说零件工作表面承受周期性交变载荷或冲击载荷的作用，由于零件间接触面积很小，因此会产生极高的接触应力。
滚动轴承套圈及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。
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。
通常呈现疲劳扩展特征的海滩状纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面。
二、内、外圈或滚动体有压坑压坑是由于在压力作用下硬质固体物侵入零件表面产生的凹坑的现象。
它属于材料的局部表面塑性变形，其产生的部位主要在零件的工作表面上，形状和大小不一，有一定深度，压坑边缘有轻微凸起，边缘较光滑。
其形成的原因是轴承零件在运转中产生的金属颗粒、密封不良造成轴承外部杂质侵入。
预防压坑的措施主要有：提高零件的加工精度和轴承的清洁度、改善润滑、提高密封质量等。
三、内、外圈或滚动体磨损滚动轴承在工作时滚动体和内外圈相互接触的金属表面相对运动产生摩擦，从而引起金属消耗或产生残余变形，使其表面的形状、尺寸、组织或性能发生改变即产生磨损。
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。
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。
轴承的失效形式和设计准则
轴承的失效形式和设计准则轴承是一种常用的机械零件，用于支撑和减少旋转摩擦力。
然而，轴承在使用过程中可能会出现各种失效形式。
本文将探讨轴承的失效形式以及设计准则。
一、轴承的失效形式1. 疲劳失效：轴承在长期使用过程中，由于受到循环加载而产生疲劳失效。
这种失效形式主要表现为裂纹的产生和扩展，最终导致轴承断裂。
2. 磨损失效：轴承在运转过程中，由于摩擦和磨损而导致失效。
常见的磨损形式包括磨粒磨损、磨痕磨损和疲劳磨损。
磨损会导致轴承表面粗糙度增加，摩擦力增大，最终影响轴承的正常运转。
3. 偏心失效：轴承在运转过程中，由于轴承座孔与轴的配合不良或装配不当，导致轴承产生偏心失效。
这种失效形式主要表现为轴承的摆动和振动，严重时还会导致轴承卡死。
4. 温度失效：轴承在高速旋转时，由于摩擦产生的热量无法及时散发，导致轴承温度升高。
过高的温度会导致润滑油失效，润滑不良，从而影响轴承的正常工作。
5. 腐蚀失效：轴承在潮湿环境下，由于润滑剂中的水分和杂质的侵入，使轴承表面产生腐蚀，导致轴承失效。
二、轴承的设计准则1. 轴承选型准则：根据轴承所需承受的载荷、转速和工作条件等因素，选择适合的轴承型号和规格。
合理的轴承选型可以提高轴承的使用寿命和可靠性。
2. 温度控制准则：对于高速旋转的轴承，应采取适当的措施控制轴承的温度。
可以通过增加轴承的散热面积、改善润滑条件等方式降低轴承的温升。
3. 材料选择准则：轴承的材料应具有良好的机械性能、耐磨性和耐腐蚀性。
常用的轴承材料包括钢、铁、铜合金等。
4. 轴承润滑准则：合适的润滑剂和润滑方式对轴承的寿命和性能有重要影响。
应根据工作条件选择合适的润滑剂，并确保轴承充分润滑。
5. 安装与维护准则：轴承的安装和维护应符合相应的标准和规范。
安装时要注意轴承与座孔的配合，避免产生偏心失效。
定期检查和保养轴承，及时更换润滑剂和清除污垢，可以延长轴承的使用寿命。
6. 负载分配准则：在设计和使用轴承时，应合理分配负载，避免轴承承受过大的载荷，以免造成轴承的疲劳失效。
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
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;2、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或冲击载荷;由于零件之间的接触面积很小,因此,会产生极高的接触应力;在接触应力反复作用下,零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落;就材料本身的品质来讲,其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等,内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等,这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因;在材料品质中,另一个主要影响轴承疲劳性能的因素是材料的纯洁度,其具体表现为钢中含氧量的多少及夹杂物的数量多少、大小和分布上;3、热处理质量的影响：轴承热处理包括正火、退火、渗碳、淬火、回火、附加回火等;其质量直接关系到后续的加工质量及产品的使用性能;4、加工质量的影响：首先是钢材金属流线的影响;钢材在轧制或锻造过程中,其晶粒沿主变形方向被拉长,形成了所谓的钢材流线纤维组织;试验表明,该流线方向平行于套圈工作表面的与垂直的相比,其疲劳寿命可相差倍;其次是磨削变质层;磨削变质层对轴承的疲劳寿命与磨损寿命有很大的影响;变质层的产生使材料表面层的组织结构和应力分布发生变化,导致表面层的硬度下降、烧伤,甚至微裂纹,从而对轴承疲劳寿命产生影响; 受冷热加工条件及质量控制的影响,产品在加工过程中会出现质量不稳定或加工误差,如热加工的材料淬、回火组织达不到工艺要求、硬度不均匀和降低,冷加工的几何精度超差、工作表面的烧伤、机械伤、锈蚀、清洁底低等,会造成轴承零件接触不良、应力集中或承载能力下降,从而对轴承疲劳寿命产生不同程度的影响;B、使用因素使用因素主要包括轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等; 不正确的安装方法很容易造成成轴承损坏或零件局部受力产生应力集中,引起疲劳;过大的配合过盈量容易造成内圈滚道面张力增加及零件抗疲劳能力下降,甚至出现断裂; 润滑不良会引起不正常的摩擦磨损,并产生大量的热量,影响材料组织和润滑剂性能;如果润滑不当,即便选用再好的材料制造,加工精度再高,也起不到提高轴承寿命的效果; 密封不良容易使杂质进入轴承内部,既影响零件之间的正常接触形成疲劳源,又影响润滑或污染润滑剂; 根据疲劳产生的机理和主要影响因素,可以有针对性地提出预防措施;如对表面起源损伤引起的疲劳,可以通过对零件表面进行表面强化处理,对次表面起源型疲劳可以通过改善材料品质等措施;而提高零件加工质量尤其是零件表面质量、提高使用质量、控制杂质流入轴承内部、保证润滑质量等措施对预防和延缓疲劳都有十分重要的意义;二、表面塑性变形表面塑性变形主要是指零件表面由于压力作用形成的机械损伤;在接触表面上,当滑动速度比滚动速度小得多的时候会产生表面塑性变形; 表面塑性变形分为一般表面塑性变形和局部表面塑性变形两类;A、一般表面塑性变形：是由于粗糙表面互相滚动和滑动,同时,使粗糙表面不断产生塑性碰撞所造成,其结果形成了冷轧表面,从外观上看,这种冷轧表面已被辗光,但是,如果辗光现象比较严重,在冷轧表面上容易形成大量浅裂纹,浅裂纹进一步发展可能在粗糙表面区域区导致显微剥落,但这种剥落很浅,只有几个微米,它能够覆盖很宽的接触表面;根据弹性流体动压润滑理论,一般表面塑性变形产生的原因是由于两个粗糙表面直接接触,其间没有形成承载的弹性流体动压润滑膜.因此,当油膜润滑参数小于一定值时,将产生的一般表面塑性变形.一般油膜润滑参数值越小表面塑性变形越严重.B、局部表面塑性变形：局部表面塑性变形是发生在摩擦表面的原有缺陷附近;最常见的原有缺陷,如压坑痕、磕碰伤、擦伤、划伤等;1、压坑痕：压坑痕是由于在压力作用下硬质固体物侵入零件表面产生的凹坑痕现象; 压坑痕的形态特征是：形状和大小不一,有一定深度,压坑痕边缘有轻微凸起,边缘较光滑;硬质固体特的来源是轴承零件在运转中产生的金属颗粒、密封不良造成轴承外部杂质侵入;压坑痕产生的部位主要在零件的工作表面上; 预防压坑痕的措施主要有：提高零件的加工精度和轴承的清洁度、改善润滑、提高密封质量等;2、磕碰伤：磕碰伤是由于两个硬质特体相互撞击形成的凹坑现象;磕碰伤的形态特征视两物体形状和相互撞击力的不同其形状和大小不一,但有一定深度,在其边缘处常有突起;磕碰伤主要是操作不当引起的;产生部位可以在零件的所有表面上;预防磕碰伤的措施主要有：提高操作者的责任心、规范操作、改进产品容器的结构和增加零件的保护措施等;3、擦伤：擦伤是两个相互接触的运动零件,在较大压力作用下因滑动摩擦产生的金属迁移现象;严重时可能伴随烧伤的出现;擦伤的形状不确定,有一定长底和宽度,深度一般较浅,并沿滑动或运动方向由深而浅;擦伤可以在产品制造过程中产生也可以在使用过程中产生; 轴承制造成过程中的擦伤预防措施与磕碰伤的预防措施相同;使用中的擦伤预防措施主要是从防止“打滑”方面考虑,改进产品内部结构、提高过盈配合量、调整游隙、改善润滑、保证良好接触状态等;4、划拉伤划拉伤是指硬质和尖锐物体在压力作用下侵入零件表面并产生相对移动后形成的痕迹; 划伤一般呈线型状,有一定深度,宽度比擦伤窄,划伤的伤痕方向是任意的,长度不定;产生部位主要在零件的工作表面和配合表面上;而拉伤只发生在轴承内径过盈配合面上,伤痕方向一般与轴线平行,有一定长度、宽度和深度,并成组出现;划伤可以在轴承制造过程中产生也可在使用中产生;而拉伤只发生在轴承安装拆卸过程中; 预防轴承制造过程中的划伤与预防磕碰伤的措施相同;预防使用中划伤与预防压坑痕的措施基本相同; 预防拉伤的措施是严格安装拆卸规程、保证配合面的清洁、安装时在配合面上适当润滑等;综上所述,预防表面塑性变形的措施是要正确选用轴承、增强材料的耐磨性,保证润滑的有效性、注意安装方法、提高轴承密封装臵的密封性等;三、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臵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; 对于腐蚀磨损,应减少轴承使用环境中腐蚀物质的侵入、对零件表面进行耐腐蚀处理或采用耐腐蚀材料制造产品等手段来解决;另外,还可以从产品结构设计和制造的角度进行改进,如提高零件的加工精度、减少磨削加工中产生的变质层、保证弹性流体动压润滑膜等实现预防磨损的目的;四、腐蚀：金属与其所处环境中的物质发生化学反应或电化学反应变化所引起的消耗称为腐蚀;金属腐蚀的形式多种多样,就金属与周围介质作用的性质来分可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类 ;化学腐蚀是由于金属与周围介质之间的纯化学作用引起的;其过程中没有电流产生,但有腐蚀物质产生;这种物质一般都覆盖在金属表面上形成一层疏松膜．化学反应形成的腐蚀机理比较简单,主要是物体之间通过接触产生了化学反应,如金属在大气中与水产生的化学反应形成的腐蚀又称为锈蚀电化学腐蚀是由于金属与周围介质之间产生电化学作用引起的;其基本特点是在腐蚀的同时又有电流产生;电化学反应的腐蚀机理主要是微电池效应; 就滚动轴承而言,产生腐蚀的主要原因有： A、轴承内部或润滑剂中含有水、碱、酸等腐蚀物质 B、轴承在使用中的热量没有及时释放,冷却后形成水分 C、密封装臵失效 D、轴承使用环境湿度大 E、清洗、组装、存放不当腐蚀产生部位：零件各表面都会有;按程度有腐蚀斑点或腐蚀坑洞,斑点和蚀坑一般呈零星或密集分布,形状不规则,深度不定,颜色有浅灰色、红褐色、灰褐色、黑色; 对于金属材料来说,消除腐蚀是比较困难的,但可以减缓腐蚀的发生,防止轴承与腐蚀物质接触,可以通过合金化,表面改性等方法提高耐腐蚀能力,使得金属表面形成一层稳定致密与基体结合牢固的钝化膜;五、蠕动：受旋转载荷的轴承套圈,如果选用间隙配合,在配合表面上会发生圆周方向的相对运动,使配合面上产生磨擦、磨损、发热、变形,造成轴承不正常损坏;这种配合面周向的微小滑动称为蠕动或爬行; 蠕动形成的机理是当内圈与轴配合过盈量不足时,在内圈与轴之间的配合面上因受力产生弹性变形而出现微小的间隙,造成内圈与轴旋转时在圆周方向上的不同步、打滑,严重时在压力作用下发生金属滑移;在外圈与壳体也同样会出理类似的情况; 蠕动形貌特征在一些方面具有腐蚀磨损和微动磨损的某些特征;蠕变在形成过程中也有一些非常细小的磨损颗粒脱落并立即局部氧化,生成一种类似铁锈的腐蚀物;其区别主要根据它们的位臵和分布来判断,如果零件没有受到腐蚀又出现了褐色锈斑,锈斑的周围常常围绕着一圈碾光区,出现的部位又在轴承的配合表面上,那么可能就是蠕动;发生蠕动的配合面上,或出现镜面状的光亮色,或暗淡色,或咬合状,蠕动部位与零件原表面有明显区别; 在轴承的端面由于轴向压紧力不足;或悬臂轴频繁挠曲,运转一定时间后也会出现蠕动的特征;产生蠕动的主要原因是内,外圈与轴或轴承座的配合过盈量不足,或载荷方向发生了变化; 预防的措施：采用过盈配合并适当提高过盈量,在采用间隙配合的场合的场合可用黏结剂将两个配合面固定或沿轴或轴承座的轴向方向将轴承紧固;六烧伤：轴承零件在使用中受到异常高温的影响,又得不到及时冷却,使零件表面组织产生高温回火或二次淬火的现象称为烧伤; 烧伤产生的主要原因是润滑不良、预载荷过大、游隙选择不当、轴承配臵不当、滚道表面接触不良、应力过大等因素所致;如： A、在轴向游动轴承中,如果外圈配合的过紧,不能在外壳孔中移动；B、轴承工作中运转温度升高,轴的热膨胀引起很大的轴向力,而轴承又无法轴向移动时； C、由于润滑不充分,或润滑剂选用不合理、质量问题、老化和变质等； D、内外圈运转温度差大,加上游隙选择不当,外圈膨胀小内圈大呈过盈导致轴承温度急剧升高；E、轴承承受的载荷过大和载荷分布均匀,形成应力集中； F、零件表面加工粗糙,造成接触不良或油膜形成困难; 烧伤的形貌特征可以根据零件表面的颜色不同来判断;轴承在使用中由于润滑剂、温度、腐蚀等原因;零件表面会发生变化,颜色主要有淡黄色、黄色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色等,其中淡黄色、黄色、棕红色属于变色,若出现紫蓝色或蓝黑色的为烧伤;烧伤容易造成零件表面硬度下降或出现微裂纹; 烧伤产生的部位主要发生在零件的各接触表面上,如圆锥滚子轴承的挡边工作面、滚子端面、应力集中的滚表面等;烧伤的预防可根据烧伤产生的原因有针对性地采取措施;如正确选用轴承结构和配臵、避免轴了砂承受过大的载荷、安装时采用正确的安装方式防止应力集中、保证润滑效果等;七、电蚀：电蚀是由电流放电引起,致使轴承零件表面出现电击的伤痕,此种损伤称为电蚀;在两零件接触面间一般存在一层油膜,该油膜一定有的绝缘作用,当有电流通过轴承内部时,在两面三刀零件接触表面形成电压差,当电压差高到足以击穿绝缘层时就会在两零件接触表面处产生火区放电,击穿油膜放电,产生高温,造成局部表面的熔融,形成弧凹状或沟蚀;受到电蚀的零件,其金属表面被局部加热和熔化,在放大镜下观察损伤区域一般呈现斑点、凹坑、密集的小坑,有金属熔融现象,电蚀坑呈现火山喷口状;电蚀会使零件的材料硬度下降,并加快磨损发生速度,也会诱发疲劳剥落; 预防电蚀的措施是在焊接或其他带电体与轴承接触时加强轴承的绝缘或接地保护,防止电荷的聚集并形成高的电位差,避免放电现象产生;防止电流与轴承接触;八、裂纹和缺损：当轴承零件所承受的应力超出材料的断裂极限应力时,其内部或表面便发生断裂和局部断裂,这种使材料出现不连续或断裂的现象称为裂纹; 在材料表面或表层下有一种貌似毛发的细微裂纹称为发纹;当发纹扩展到一定程度,使得部分材料完全脱离零件基体的现象称为断裂; 裂纹一般呈线状,方向不定,有一定长度和深宽度,有尖锐的根部和边缘;裂纹有内部裂纹和表面裂纹之分,也有肉眼可见和不可见两种形式,对于肉眼不可见裂纹需要采用无损检测的方法进行观察;发纹一般呈细线状,方;向沿钢材轧制方向断续分布,有一定长度和深度,有时单条有时数条出现; 裂纹产生的原因较为复杂,影响因素很多,如原材料、锻造、冲压折叠、热处理、磨削、局部过大的应力等;发纹形成的原因是钢材在冶炼过程中产生的气泡或夹杂,经轧制变形后存在于材料表层;对于肉眼不可见裂纹需要采用无损检测的方法进行观察; 裂纹的预防措施主要有,在制造方面应控制原材料缺陷如非金属夹杂、表面夹渣、折叠、显微孔隙、缩孔、气泡等;控制加工应力如热处理淬火时产生的内应力热应力和组织应力、磨削应力、冲压应力等;在使用方面注意轴承安装过程中的非正常敲撞击以及安装不良造成的局部应力过大等;另外,还要保证润滑,增强密封效果,控制外部杂质流入,避免轴承与腐蚀性物质接触等;九、保持架损坏：当滚动体进入或离开承载区域时,保持架将受到带有一定冲击性质的拉压应力作用,尤其是滚子轴承的滚子产生倾斜时所受到的应力会更大;在这种应力的反复作用下,保持架的兜孔、过梁、铆钉会出现变形、磨损、疲劳,甚至断裂现象;另外,不正确的安装方式也会损坏保持架;保持架相对套圈的强度一般较弱尤其是冲压保持架,如果安装不得当,将安装力直接施加在保持架上,很容易造成保持架变形;冲压保持架制造过程中产生的应力过大也是造成保持架损坏的原因之一; 防止保持架损坏的措施可以从设计、制造、安装方面考虑;保持架在运转中受到的拉压应力是无法避免的;但提高保持架的强度可通过适当增加保持架过梁铆钉强度来解决;滚子产生倾斜可以通过提高制造和安装质量来解决;改善润滑条件有助于减少磨损;对冲压保持架制造过程中产生的应力可采用振动光饰等方法支除或减少应力;十、尺寸变化：轴承运转一定时间以后,会出现游隙减小或增大的现象;通过对零件尺寸检测可以发现轴承内、外圈或滚动体直径方向的尺寸发生了变化增大或减小,影响轴承的正常旋转精度;若没有了游隙,会出现摩擦磨损加剧、工作温度上升、甚至“卡死”等现象;若游隙变大,会出现振动或噪声增大、旋转精度降低、应力集中等情况;轴承内径增大还很可能出现“甩圈”现象;轴承零件在热处理过程中,保留了一定数量的残佘奥氏体,而奥氏体是一种不稳定相,随着时间或温度的变化,奥氏体将逐步转变为较稳定的马氏体组织,由于马氏体组织的体积大于奥氏体组织,因此,在转变过程中零件的体积将发生涨大;而马氏体组织自身也会产生分解,马氏体分解的结果会出现尺寸收缩的现象;轴承工作温度高对奥氏体的转变和马氏体的分解有促进作用;还有一种情况,零件在内应力释放过程中也会引起尺寸的改变;从预防或控制零件尺寸稳定性的角度考虑,可以在轴承零件热处理时对不稳定的残余奥氏体组织进行稳定化处理;另外,在使用中应保证轴承的使用温度低于轴承允许的工作温度,以防止尺寸出现较大的变化;十一、使用不当引起的损坏：轴承使用不当引起的损坏在轴承失效中占有很大的比例;轴承使用不当涉及轴承选型、轴承配臵、轴承支承结构、配合、安装、润滑、密封、维护保养等诸多方面;轴承失效与使用不当密不可分;十二、其他损伤：A、变色变色是由于轴承在运转过程中因发热引起的表面颜色变化;另外,在温度作用下润滑剂中的部分化学物质、磨损的金属粉末等杂质会黏附在零件表面上也会引起轴承零件颜色变化,这种变色又称污斑;表面颜色一般呈淡黄色、黄色、茶色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色等,发热引起的变色一般没有深度;对于使用中的轴承若出现深度变色如紫蓝色或蓝黑色的则有可能形成了烧伤;零件腐蚀也会引起变色,但这类变色有一定深度;轴承零件在运转过程中,因摩擦会产生大量的热,若润滑不充分或散热条件差,热量得不到及时的冷却或扩散,热量的聚积使轴承温度很快升高,温度升高会使附着在轴承零件表面的油膜产生氧化现象,形成一种浅褐色的氧化制,沉积附着在轴承的表面上;但这种变色并不影响轴承的使用,所以允许存生;当轴承因安装不当如安装倾斜或润滑不良等原因使轴承处于一种极不正常的工作状态,引起温度的急速上升,此时轴承的局部温度有可能超过轴承零件的回火温度,甚至更高,并产生严重的变色如蓝黑色。
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。
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 。
滑动轴承常见失效形式
气蚀---气流冲蚀零件表面引起的机械磨损；
流体侵蚀---流体冲蚀零件表面引起的机械磨损；
电侵蚀---电化学或电离作用引起的机械磨损； 微动磨损----发生在名义上相对静止，实际上存在循环 的微幅相对运动的两个紧密接触的表面上。 轴瓦失效实例:
轴瓦磨损
表面划伤
疲劳点蚀
汽车用滑动轴承故障原因的平均比率
6) 磨合性----轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 合的表面形状和粗糙度的能力。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热 能同时满足这些要求的材料是难找的， 性、工艺性和经济性。 但应根据具体情况主要的使用要求。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组 合在一起，性能上取长补短。 (二)常用轴承材料 滑 动 轴 承 材 料 金属材料
5) 多孔质金属材料 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。 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。 6) 非金属材料 工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐 磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此 缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。 碳--石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于 不良环境中。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平 稳，可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻 机等有泥沙的场合。 木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。
由于巴式合金熔点低
2）铜合金 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢 或铸铁轴瓦上。 锡青铜 →中速重载 铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载 3）铝基合金 铝锡合金： 有相当好的耐腐蚀合和较高的疲劳强度， 摩擦性能也较好。在部分领域取代了较贵的轴承合 金与青铜。 4) 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。
轴承的主要失效形式
轴承的主要失效形式轴承是机械设备中常见的零部件之一，它主要用于支撑并减少机器中相对运动部件之间的摩擦和磨损，保证机器的正常运行和寿命的延长。
但是，由于多种因素，轴承也会失效，这就是轴承的主要失效形式。
一、疲劳失效轴承疲劳失效是指轴承在反复循环载荷下逐渐累积的裂纹扩展，以至于产生裂缝断裂的损坏形式。
轴承经常遭受周期性的载荷，由于磨损和裂缝的扩展而导致的裂开是轴承失效的一个形式。
二、过载失效轴承载荷过大，会导致轴承的过载失效。
因为轴承材料的强度极限有限，当轴承在运行中承受到超出其设计极限的载荷时，轴承则会发生过载断裂。
三、润滑失效润滑失效是指轴承在使用中出现润滑不良、油膜断裂等情况，导致轴承失效的形式。
轴承需要适当的润滑条件，否则高速运动时，油膜无法承受轴承内部的高载荷，导致运行失稳或损坏。
四、过热失效轴承在使用中绕序运转时，其自转产生的表面摩擦与内部滚动摩擦会使轴承产生大量热能，当温度超过一定值时，就会产生过热现象，导致轴承失效。
特别是高速旋转、工作环境恶劣的轴承，过热失效更容易发生。
五、腐蚀失效轴承在潮湿环境下易造成腐蚀，轴承表面受到腐蚀后会出现点蚀、疲劳龟裂、扭曲变形、质量下降等问题，导致轴承失效。
腐蚀失效是轴承使用寿命比较短的常见原因之一。
六、拆卸失效在拆卸轴承时，如果操作不当或使用工具不当等，就很可能导致轴承损坏。
拆卸过程中，如果施加力量不均匀，会导致轴承内部损坏、变形或者变质，从而引起轴承失效。
综上所述，轴承的失效形式有很多，每种形式都有其独特的损坏原因和特征。
建议用户在选用和使用轴承时，应该严格按照制造商的说明书要求，对轴承进行合理维护和保养，以延长轴承的使用寿命，确保设备的正常运行。
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轴承基本知识
轴承基本知识
轴承基本知识
轴承基本知识
我们车间目前使用的主轴承就是轧机轴承：粗中轧 轧辊和红圈辊箱均使用四列圆柱滚子轴承，CCR辊箱 使用为调心滚子轴承。 圆柱滚子轴承内径与辊颈采用紧配合，承受径向力 ，具有负荷容量大、极限转速高、精度高、内外圈可 分离且可以互换、加工容易、生产成本低廉、安装拆 卸方便等优点。 调心滚子轴承具有双列滚子，外圈有1条共用球面 滚道，内圈有2条滚道 并相对轴承轴线倾斜成一个角 度。这种巧妙的构造使它具有自动调心性能， 因而 不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响，适 用于安装误差或轴 挠曲而引起角度误差之场合。该 轴承除能承受径向负荷外，还能承受双向作用的轴向 负荷。
三、轴承失效原因
三、轴承失效原因
1、氧化渣、水等异物侵入引起的失效： 轧辊轴承的精密度很高，它对异物十分敏感，氧化渣、水等异物侵入轴承内部是使其过早失 效的最主要原因。氧化渣、水等异物与润滑油脂综合后很容易产生油污泥，油污泥的形成和 堆积能造成许多不良后果，其一是油污泥占据了原来润滑油脂的很大一部分空间，因而迟缓 了热量的传递和散发；其二是硬而胶性的堆积物在滚动体和滚道上形成时，在工作负荷下滚 动体滚过这些沉积物时，工作应力将大为增加，结果是轴承的正常疲劳寿命减少：其三是保 持架发生疲劳，随之而来使整个轴承彻底损坏。 2、过载和过热引起的失效： 在安装正确，密封良好的情况下，过载是引起轴承失效的另一原因。众所周知，轧辊辊颈轴 承运行时承受着巨大而又频繁的冲击力，长时间超负荷过载运行，会引起轴承材料的过早疲 劳，最终将体现在滚道表面层材料的碎裂剥离(麻面)，这种损坏开始时发生在某些小面积上 ，但扩展极快。通常由于过载而引起的损坏总是先从内圈开始。过热而引起的失效情况多发 生在高线转速相对较快的10架～14架。轧辊轴承上，产生过热的原因可大致归结为：(1)润 滑油脂变质以及不足或过量；(2)过载：(3)装配不良：(4)外部热源传导进来的热量。轴承 长期过热会引起表面变色(暗蓝、蓝黑等)。过热不仅能使保持架严重氧化，同时也能使滚动 体、滚道退火软化，甚至咬死。
轴承基本知识
目前使用的副轴承就均为止推（定位）轴承：双列（ 单列）角接角球轴承，主要用来承受轧辊轴向的力，双 列角接触球轴承可以承受径向负荷和作用在两个方向的 轴向负荷，它能限制轴或外壳双向轴向位移，接触角为 30度。可以提供刚性较高的轴承配置，并能承受倾覆力 矩。
二、轴承失效过程
二、轴承失效形式
三、轴承失效原因
3、装配不良引起的失效： 轧辊轴承的使用寿命与轴承的日常维护、清洗、检查、安装等是息息相关的，比较典型的情 况有：(1)对中不良引起保持架损坏。组装好的轧辊在运行中由于安装对中不良，轴承座倾 斜，容易引起轴承保持架损坏，这是因为过度的倾斜会导致保持架的内圈与轴承内圈的边缘 相摩擦，而使保持架过度发热。 (2)装配太紧引起过热。这可能由于轴承压在过紧的轴颈上 而引起内圈膨胀，或是轴承座孔径太小而引起外圈的收缩所导致的径向压紧，也可能是轴向 装压过紧，而这些情况都会导致轴承过热而失效。(3)轴承内圈在轴颈上打滑而引起的内圈 磨损(跑内圈)。这主要是因为轴承内圈与辊轴的装配间隙不当，或由于辊轴本身的材质不良 和辊轴的表面加工精度太低，在两者之间出现微量滑动 导致拉毛发热， 由此而产生的微小 金属碎屑将在接触面上被撕裂下来，而这种金属碎属又将作为磨料使接触面进一步受到磨损 ，更为严重的是这些金属磨料还有可能进入轴承内部，使滚动体和滚道也都受到磨损。(4) 轴承外圈在轴承座孔内转动而引起的外圈磨损(跑外圈)。这主要是因为轴承座内孔加工不良 或长期磨损又不及时更换，因而造成外圈在轴承座内快速旋转，这种情况的出现同样会导致 轴承过热及更为严重的后果。 反映在轴承装配过程中，因为测量不准确、检查不仔细或清洗安装不认真等引起轴承损坏， 即装配质量直接影响着轴承使用寿命。
二、轴承失效形式及措施
3、保持架的损伤 损伤状态：保持架的损伤由保持架的变形、折损、磨损等，以及柱的折损、端面部的变形、 凹处面的磨损、导向面的磨损。 原因：安装不良（轴承的非直线性）；使用不良；力矩载荷大；冲击，震动大；转速过大， 急加减速；润滑不良；温度上升。 措施：检查安装方法；检查载荷、旋转及温度条件；减低震动；合理选择保持架；改变润滑 剂和润滑方法。 4、烧伤 损伤状态：滚道轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。 原因：润滑不良；载荷过大（预压过大）；转速过大；游隙过小；水、异物的侵入；轴、轴 承箱的精度不良、轴的挠度大。 措施：更换润滑剂及润滑方法；合理选择轴承；改善配合、轴承间隙和预压；改善密封装置 ；检测轴和轴承箱的精度；改善安装方法。
疲劳剥落现象
压痕和冲击
二、轴承失效形式
润滑不当造成的磨损过程
润滑进水
二、轴承失效形式
振动造成的伤痕
电痕
二、轴承失效形式
冲击和过度应力
过度配合造成裂纹
二、轴承失效形式及措施
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、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。
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