【精品课件】轴承的失效分析
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滚动轴承的失效分析
概述
滚动轴承是重要的机械基础件之一，轴承的运行 状况直接影响主机运行质量。现在使用者对轴承 的质量、精度、使用寿命等要求越来越高，对轴 承的选型、安装、使用及维护和保养也越来越重 视。通过轴承失效分析，可以直观地发现轴承损 坏的因素，便于查找引起轴承失效的根本原因。
失效分析的方法
轴承失效分析步骤（二）
轴承与轴和轴承座的配合情况。（配合种类） 轴承的旋转方式。（内、外圈旋转，变向） 轴承的密封情况。（采用的密封方式） 可能产生的的振动源 周围的的灰尘和温度 可能通过轴承的电流 可能产生的水和其他流体污染源
轴承失效分析步骤（三）
二.拆卸前的观察 工作环境及污染情况。（周围的环境条件，是
规则凹坑或沟蚀。
电蚀
形貌特征——电蚀凹坑呈斑点状，有金属熔融 现象，深处蓝黑色，呈火山喷口状；轴承运行 中形成的电蚀沟蚀呈洗衣板状。
产生原因——电流通过轴承（电击伤）。
滚动体卡伤——轴承运行过程中，滚 动体在异物或其他零件的作用下自转或 公转受阻时，产生的磨损、裂损。
滚动体卡伤
形态特征——滚动体的工作表面与其他零件干 涉所出现的磨损痕迹
磨耗——零件在摩擦作用下,金属表面 材料被去除的现象。
磨耗
形貌特征——产生于滚动接触面上或引导面上， 呈磨合状的浅沟槽，表面光亮。随着滚动接触 表面的磨耗发展，轴承游隙增大。
产生原因——细微颗粒物进入轴承或润滑不良， 在滑动摩擦的作用下，零件接触处金属表面材料 被磨掉。
电蚀——电流通过轴承时，击穿油膜， 产生高温，使金属表面局部熔融形成不
水、酸、碱类物质。
热变色——由于温升造成金属表面产生 氧化的现象。
热变色
形态特征——零件受热部位呈现淡黄色、黄色、 橙色、棕红色、紫兰色、蓝黑色。
产生原因——润滑不良、润滑剂老化，安装配合 不当，游隙小。
烧附——金属表面的热熔性材料粘着现 象。
烧附
形貌特征——在零件相互接触的表面上，金属 表面粘附有被迁移的熔融性材料。
腐蚀和锈蚀——金属表面与周围环境介 质发生化学反应产生的表面损伤现象。
腐蚀和锈蚀
形貌特征——腐蚀按不同程度分为色斑、蚀刻和蚀坑。 色斑——呈点状或条状，颜色呈浅灰色或红褐色，
无深度。 蚀刻——呈点状、条状或片状，颜色呈灰黑色，稍
有手感。 蚀坑——呈点状、条状或片状，颜色呈红褐色或黑
色，手感明显。 产生原因——密封不良，造成轴承中进入潮湿的空气或
产生原因——游隙过大或有异物进入轴承使滚动 体运转卡阻。
裂损——材料破坏性损伤。
裂损
形貌特征——裂损按损伤程度分为裂纹和缺损。 裂纹——呈线状，无方向性，有一定长度和
深度。 缺损——零件有局部掉块。 产生原因——由其他损伤诱发，如：轴承承受
非正常冲击力，材料缺陷或材料疲劳，零件局 部温升等。
轴承失效分析步骤（五）
四.拆卸后的观察 外观检查。（所有轴承零件的表面情况和损坏
件的失效特Hale Waihona Puke Baidu） 精度检测。（尺寸、旋转精度及表面粗糙度的
变化） 金相分析。（取样化验材料质量和热处理质量）
轴承失效分析步骤（六）
五.提出失效分析报告 标题—所分析的项目 概述—轴承使用的基本情况 分析过程—轴承零件的失效形式 结论—轴承失效的原因 建议—轴承使用方面及轴承设计和制造方
点蚀—金属表面呈分散或群集状的细小 坑点。
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点蚀
形貌特征——产生于滚动接触面上，呈黑色针 孔状凹坑，有一定深度，个别存在或密集分布。
产生原因—— 润滑不良时，在滚动接触应力的 循环作用下，金属亚表层夹杂物或炭化物形成应 力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发展成凹坑 状的微小剥离。润滑剂含杂质，密封不良.
形态特征— 在零件相互接触的表面上，沿滑动 方向产生的机械摩擦损伤，有一定长度和深度。
产生原因— 轴向预紧力过大或轴承游隙过小， 润滑不良或密封不良。
划伤— 硬性颗粒及硬物棱角在轴承表 面滑动而产生的表面线状机械性损伤。
有关该主题的详细内容 支持信息和示例 该主题与听众的联系
划伤
形貌特征—呈线状、光亮、无方向性，有手感 产生原因—粗鲁作业，润滑剂含杂质，密封不良。
产生原因——预紧力过大、轴承游隙过小，润滑 不良，轴承高速运转产生温升，使滚动体受热膨 胀后接触表面摩擦产生的急剧温升形成。
否有异物进入轴承） 润滑剂流失的情况。（检查润滑系统） 轴承损坏的过程。（首次出现异常的时间和现
象，如噪音、温升、振动）
轴承失效分析步骤（四）
三.拆卸中的观察 润滑情况。（对润滑剂取样观察、化验是否洁
净有无其他杂物） 轴承轴向紧固零件的松紧程度。（对角接触轴
承、圆锥滚子轴承和内径带锥度的轴承要特别 重要，因为直接影响轴承的游隙变化 ） 检查与轴承配合零件的精度。（轴与壳体的形 位公差、轴的对中状况）
滚动轴承的失效原因比较复杂，涉及到多方面的 专业知识，需要对轴承的结构特性、加工方法、 各个零件的加工工艺及设备有一定的了解。现在 所涉及的只是常见失效形式，根据轴承的结构特 性，结合轴承的使用工况，通过对轴承的安装、 配合及调整的分析，对运行速度、温升，受力分 析，包括对轴承使用过程中维护、保养的分析等， 归纳总结出轴承早期失效过程和失效原因（常规 分析）。
面的改进意见
单一失效形式的多种因素
一种失效的形式，往往有多种可能导致的因素。 如：发热 1. 润滑不良 2. 游隙小 3. 转速过高 4.干涉
5. 配合不当 6. 不对中 必须根据现场的情况，对设备及轴承进行观察，
然后作出判断。
擦伤— 金属表面因滑动摩擦而产生的 表面金属迁移现象。
擦伤
轴承失效分析步骤（一）
一.收集轴承使用数据—这是进行分析的重要依 据，数据应尽可能全面。包括以下方面：
概述轴承使用情况。（现场人员的叙述及记录） 安装和拆卸轴承的方法。 轴承所承受的负荷。（负荷的类型、极限） 轴承工作时的转速。（恒定、变化、极限） 轴承润滑情况。（方式、润滑剂类型） 轴承工作时的温度。 （恒定、变化）
概述
滚动轴承是重要的机械基础件之一，轴承的运行 状况直接影响主机运行质量。现在使用者对轴承 的质量、精度、使用寿命等要求越来越高，对轴 承的选型、安装、使用及维护和保养也越来越重 视。通过轴承失效分析，可以直观地发现轴承损 坏的因素，便于查找引起轴承失效的根本原因。
失效分析的方法
轴承失效分析步骤（二）
轴承与轴和轴承座的配合情况。（配合种类） 轴承的旋转方式。（内、外圈旋转，变向） 轴承的密封情况。（采用的密封方式） 可能产生的的振动源 周围的的灰尘和温度 可能通过轴承的电流 可能产生的水和其他流体污染源
轴承失效分析步骤（三）
二.拆卸前的观察 工作环境及污染情况。（周围的环境条件，是
规则凹坑或沟蚀。
电蚀
形貌特征——电蚀凹坑呈斑点状，有金属熔融 现象，深处蓝黑色，呈火山喷口状；轴承运行 中形成的电蚀沟蚀呈洗衣板状。
产生原因——电流通过轴承（电击伤）。
滚动体卡伤——轴承运行过程中，滚 动体在异物或其他零件的作用下自转或 公转受阻时，产生的磨损、裂损。
滚动体卡伤
形态特征——滚动体的工作表面与其他零件干 涉所出现的磨损痕迹
磨耗——零件在摩擦作用下,金属表面 材料被去除的现象。
磨耗
形貌特征——产生于滚动接触面上或引导面上， 呈磨合状的浅沟槽，表面光亮。随着滚动接触 表面的磨耗发展，轴承游隙增大。
产生原因——细微颗粒物进入轴承或润滑不良， 在滑动摩擦的作用下，零件接触处金属表面材料 被磨掉。
电蚀——电流通过轴承时，击穿油膜， 产生高温，使金属表面局部熔融形成不
水、酸、碱类物质。
热变色——由于温升造成金属表面产生 氧化的现象。
热变色
形态特征——零件受热部位呈现淡黄色、黄色、 橙色、棕红色、紫兰色、蓝黑色。
产生原因——润滑不良、润滑剂老化，安装配合 不当，游隙小。
烧附——金属表面的热熔性材料粘着现 象。
烧附
形貌特征——在零件相互接触的表面上，金属 表面粘附有被迁移的熔融性材料。
腐蚀和锈蚀——金属表面与周围环境介 质发生化学反应产生的表面损伤现象。
腐蚀和锈蚀
形貌特征——腐蚀按不同程度分为色斑、蚀刻和蚀坑。 色斑——呈点状或条状，颜色呈浅灰色或红褐色，
无深度。 蚀刻——呈点状、条状或片状，颜色呈灰黑色，稍
有手感。 蚀坑——呈点状、条状或片状，颜色呈红褐色或黑
色，手感明显。 产生原因——密封不良，造成轴承中进入潮湿的空气或
产生原因——游隙过大或有异物进入轴承使滚动 体运转卡阻。
裂损——材料破坏性损伤。
裂损
形貌特征——裂损按损伤程度分为裂纹和缺损。 裂纹——呈线状，无方向性，有一定长度和
深度。 缺损——零件有局部掉块。 产生原因——由其他损伤诱发，如：轴承承受
非正常冲击力，材料缺陷或材料疲劳，零件局 部温升等。
轴承失效分析步骤（五）
四.拆卸后的观察 外观检查。（所有轴承零件的表面情况和损坏
件的失效特Hale Waihona Puke Baidu） 精度检测。（尺寸、旋转精度及表面粗糙度的
变化） 金相分析。（取样化验材料质量和热处理质量）
轴承失效分析步骤（六）
五.提出失效分析报告 标题—所分析的项目 概述—轴承使用的基本情况 分析过程—轴承零件的失效形式 结论—轴承失效的原因 建议—轴承使用方面及轴承设计和制造方
点蚀—金属表面呈分散或群集状的细小 坑点。
有关该主题的详细内容 支持信息和示例 该主题与听众的联系
点蚀
形貌特征——产生于滚动接触面上，呈黑色针 孔状凹坑，有一定深度，个别存在或密集分布。
产生原因—— 润滑不良时，在滚动接触应力的 循环作用下，金属亚表层夹杂物或炭化物形成应 力集中，进而产生微观裂纹，并逐渐发展成凹坑 状的微小剥离。润滑剂含杂质，密封不良.
形态特征— 在零件相互接触的表面上，沿滑动 方向产生的机械摩擦损伤，有一定长度和深度。
产生原因— 轴向预紧力过大或轴承游隙过小， 润滑不良或密封不良。
划伤— 硬性颗粒及硬物棱角在轴承表 面滑动而产生的表面线状机械性损伤。
有关该主题的详细内容 支持信息和示例 该主题与听众的联系
划伤
形貌特征—呈线状、光亮、无方向性，有手感 产生原因—粗鲁作业，润滑剂含杂质，密封不良。
产生原因——预紧力过大、轴承游隙过小，润滑 不良，轴承高速运转产生温升，使滚动体受热膨 胀后接触表面摩擦产生的急剧温升形成。
否有异物进入轴承） 润滑剂流失的情况。（检查润滑系统） 轴承损坏的过程。（首次出现异常的时间和现
象，如噪音、温升、振动）
轴承失效分析步骤（四）
三.拆卸中的观察 润滑情况。（对润滑剂取样观察、化验是否洁
净有无其他杂物） 轴承轴向紧固零件的松紧程度。（对角接触轴
承、圆锥滚子轴承和内径带锥度的轴承要特别 重要，因为直接影响轴承的游隙变化 ） 检查与轴承配合零件的精度。（轴与壳体的形 位公差、轴的对中状况）
滚动轴承的失效原因比较复杂，涉及到多方面的 专业知识，需要对轴承的结构特性、加工方法、 各个零件的加工工艺及设备有一定的了解。现在 所涉及的只是常见失效形式，根据轴承的结构特 性，结合轴承的使用工况，通过对轴承的安装、 配合及调整的分析，对运行速度、温升，受力分 析，包括对轴承使用过程中维护、保养的分析等， 归纳总结出轴承早期失效过程和失效原因（常规 分析）。
面的改进意见
单一失效形式的多种因素
一种失效的形式，往往有多种可能导致的因素。 如：发热 1. 润滑不良 2. 游隙小 3. 转速过高 4.干涉
5. 配合不当 6. 不对中 必须根据现场的情况，对设备及轴承进行观察，
然后作出判断。
擦伤— 金属表面因滑动摩擦而产生的 表面金属迁移现象。
擦伤
轴承失效分析步骤（一）
一.收集轴承使用数据—这是进行分析的重要依 据，数据应尽可能全面。包括以下方面：
概述轴承使用情况。（现场人员的叙述及记录） 安装和拆卸轴承的方法。 轴承所承受的负荷。（负荷的类型、极限） 轴承工作时的转速。（恒定、变化、极限） 轴承润滑情况。（方式、润滑剂类型） 轴承工作时的温度。 （恒定、变化）