轴承失效分析

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演 示 疲 劳 剥 落 的 原 理
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A.从周期性滚子挤压滚道的形式
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B. 原始夹杂物碎片
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C. 碎片延升到表面
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D. 碎片扩散
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E. 波浪般的痕迹
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F. 逐步蔓延
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G. 典型的放射蔓延
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疲 劳 剥 落
疲劳剥落是轴承正常失效的形式。本图 所示是典型失效的内圈，粗糙的表面与润滑 失效有明显的差别。另外，可见受力情况也 很好，两条滚道上的剥落区一样长。
温 升
正常运转时的 温升
润滑剂的粘度太大 选用低粘度的润滑油或减少润滑剂的用量 润滑剂用量不足 补充润滑剂用量 轴承内部游隙太小， 对轴承内部游隙，预紧载荷和配合过盈量进行修 内载荷太大 正，对自由侧轴承的移动量进行调整，防止额外 载荷的发生 安装误差 密封部件的摩擦 配合部件的松动 检验轴及轴承座形位误差及安装精度，并采用 正确的安装方法 改进密封形式，或适当减少密封接触处的贴合力 修正配合等级，必要时应更换轴承，如配合部位 松动时，可涂少量厌氧胶以增加结合力
低频的连续音响
响
轴承滚道工作表面已出现伤 痕、缺陷或润滑剂不清洁 游隙过大 异物进入
清洁轴承，使用清洁的润滑剂，检验轴承的工作表面，必要时应 更换轴承。
调整轴承游隙，修整配合等级，加大预紧载荷 清洗轴承、检验密封装置是否失效，原设计是否合理，必要时更 换润滑剂或密封圈
低频的不规则的音 响 机械振动 回转部件的松动 滚动体工作表面已出现表面 伤痕 增强轴承箱体的强度，增大轴承的支承面积 紧固轴承端盖 更换轴承
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避免摩擦腐蚀的方法：
A.排除振动源。 B.施加一轻推力载荷以锁紧轴承。 C.周期性地运转静止设备，使其所有表面保持润滑。 D.只要轴承工作良好，可减小其内部游隙。 E.降低润滑剂粘度，使润滑剂湿润，更好地将接触表面分开。
F.另外，也可采用慢慢转动主轴来防止轴承振动损伤及发生 摩擦腐蚀。
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轴承常见的失效形式有：
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存储不当
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内外圈滚道、 滚子在潮湿空气 中存储产生有深 度的锈斑。
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运输损伤
运输中的振动引起的磨损。
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3.安装不当造成损坏
A. 错误的安装方法
B. 轴承与轴或孔的配合错误
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正确的轴承安装可以防止60%的轴承提 前失效。
1）轴承过热 2）轴承变色 10）滚动体被压碎 11）滚道刮痕
3）轴承异响及噪声
4）轴承振动 5）轴承在轴上松动 6）轴承旋转困难 7）滚动体严重磨损
12）轴承锈蚀
13）保持架损坏 14）轴承金属剥落 15）轴承安装后转不动 16）轴承损坏类型分析
8）滚道疤痕及凹坑和排除
9）轴承套圈裂纹
17）轴承故障的原因
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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。
18）轴承使用寿命最大值
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1）轴承过热
轴承过热是指在一般情况下，轴 承正常运转时不应有烫手的感觉，如发 现轴承使用温度接近100℃，则说明轴 承过热，应立即停止运转，并对轴承及 有关部分进行全面检查。
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轴承过热主要是由于其转速、 载荷、润滑剂及工作环境，与轴承 的性能不相适应所造成的，总括有 以下19种原因。
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12、轴肩部分与轴承密封发生摩擦。应对轴肩修整加工 使之合格，安装后应使轴肩与轴承密封圈相脱离。
13、油位表不准确，导致轴承内无润滑剂。应清洗通气 孔使油位表通气，确保油位表正确反映轴承的润滑油量。 14、装有两套或多套的两根或多根联接轴的直线度调整 （或角度调整）不准确。不成直线。可通过轴台加垫予 以调整，使两轴或多轴连成一条直线。特别是在一根轴 上装有三套或多套轴承运转时，必须保证轴成一条直线， 不得弯曲。
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8、回油孔堵塞，引起密封漏油。应清洗回油孔，将废油抽 出，重新加润滑油至合适油位。 9、一根轴上装有两套“支承”轴承，轴承工作时，轴受热 过于膨胀。可卸下其中一轴承箱的外罩，并加垫片使轴承外 圈得到合适的间隙，使轴承能轴向自由移动来解决。 10、轴承的紧定套上得过紧。可先放松锁紧螺母和紧定套组 装件，使轴承能自由运转，再予以充分上紧，将轴承紧固于 轴上。 11、轴承箱孔径大，轴承承受载荷不均。应更换孔径合适的 轴承箱，并对机器运转部分重新进行平衡。
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1、润滑油脂有错或润滑油类型不对，不符合滚动轴承产品 样本说明书的要求。 2、轴承箱内润滑脂不足，或者是轴承采用油润滑时，油位 太低，密封漏油。 3、轴承箱内的润滑脂填充太满或所加润滑油的油位太高， 致使轴承旋转时引起润滑油过分搅动，使工作温度升高， 溢油。
4、滚动轴承内部的游隙过小，在装配时因内圈膨胀，游隙 减小，导致发热。应更换轴承，选用内部游隙稍松的轴承。
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疲劳剥落
典型的外圈疲劳剥落
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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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存储不当
轴承因受到湿 气、酸、碱、盐 类等物质的腐蚀 而生锈 锈蚀轴承外圈
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存储不当
滚 道与 滚 子 接触区域的锈 蚀特别明显。
发生故障的现象 原 因 对 策 轴承内部游隙太小，内载荷 过大 润滑不良 高频的连续音响 安装误差 音 回转件的相互的接触和摩擦 检验轴承本身或端盖密封件的接触情况，必要时可更换密封件 检验轴和轴承座壳的形位误差及安装精度，并采用正确的安装方 法 对轴承的内部游隙、预紧载荷及过盈量进行修整，对自由侧轴承 的移动量进行调整，防止额外轴向载荷的产生。 一般情况下应增大润滑剂的粘度和润滑剂的用量
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六、轴承故障和损坏的原因及对策
发生故障的现象 发生在急加减 速时（启动或 停车时） 原 因 对 策 机械共振 增大轴的刚性 振 动 及 轴 向 跳 动
回转体的不平衡 转动时的振动 安装误差 异物进入 机械变形 试运转时的温 升 润滑油脂太多
对回转体的动平衡进行修正
提高轴承箱体的精度及修正安装方法 清洗轴承，提高密封效果，必要时更换润滑剂 增大机械本身及支承部位的刚性 排出过多的润滑油脂后再进行运转
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五、轴承的噪声与振动
噪音——指轴承在转动中发出很不正常的 音响，它以强度分贝值为测量单位。
振动——指轴承在转动中自身固有的颤动， 用振动加速度级来衡量。
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1）轴承构成噪音的几种来源分析
滚道声：滚动体在滚道上滚动时一种滑溜的轻声，是 轴承的基本声。但声音大小与滚动轴承结构有关，球轴 承小，滚子轴承大；轻系列轴承小，重系列轴承大；球 多比球少的声音小；精密轴承比普通级轴承声音小。
润 滑 失 效
小部分剥落区域，象剥了皮的苹果
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润滑失效
保持架对润滑很敏感，磨损很快
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润 滑 失 效
挡边端面和滚子端面摩擦痕迹明 显
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杂质磨损
因污染物而磨损
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杂质磨损
内圈挡边和滚 子端面磨损明 显
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正确选用合适的润滑脂可以防止36% 的轴承提前失效。
轴承和润滑脂受到污染侵入和其它占 14%。
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安 装 不当
野蛮安装，使两 个挡边被打破， 滚 子有伤痕。
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安 装 不当
敲击使内圈端面破 裂。同时使外圈滚道 和滚子受损
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轴承内外圈断裂
由于安装时，轴上夹杂有灰 尘或毛刺会使内圈壁面应力 增大，当轴承受到很大的冲 击交变载荷时，局部过载现 象出现而断裂 。 轴承座内表面有部分凸面， 当轴承受到很大的突发冲击 载荷时，凸面处受力，使外 圈断裂。
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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
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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。
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配合不当
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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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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。
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杂质磨损
外圈滚道面
外圈剖面图形成了很深的滚子轮廓。
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杂质磨损
滚子端面磨损
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磨擦腐蚀
内圈与轴配合过盈量不 足，会发生“爬行”现象 ，导致磨擦腐蚀，产生氧 化物，作为一种磨料，加 速轴和内孔的磨损，产生 的热量引起表面裂缝，导 致轴承内圈断裂失效。 另一种是酸或碱类物 质直接对轴承钢材进行腐 蚀（轴承表面生长出腐蚀 后的细毛）。
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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。因此需要在短期内查出产生的 原因，并采取相应措施。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。 例如：选型不合适、支承设计不合理、安装 不当、润滑不良、密封不好等外部因素都是 会引起的。
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七、滚动轴承在使用中的故障与排除
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5、轴承箱孔圆度不好，孔的尺寸小，或轴承箱翘曲变形。可 通过检验，确定问题，进行排除。属轴承箱孔不圆、尺寸小， 用刮研轴承箱孔解决；属轴承箱翘曲变形，可于轴台基底座 加整体垫片解决。
6、滚动轴承的组合密封、皮革密封不润泽，干枯，或弹力过 大。应更换具有较小弹力的密封，并保持密封润泽 。 7、滚动轴承的旋转密封与静止零件或松动零件如衬套、垫圈 等，发生摩擦。应检查旋转密封的回转游隙，过大时应进行调 整 ，以消除摩擦。
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润 滑 失 效
图示是一套轴承的内圈和滚子，滚道产生 很深沟槽，滚子严重磨损，产生瓶颈的形状，在 这种失效形式中，滚道和滚子一般有暗黑色污点 ，与正常失效相比 ，这种剥落模式有精细的花 纹。
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润 滑 失 效
滚子两端剥落，中部还是完好的。
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（轴 上承 ）失 效 原 因 分 析
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内容介绍
一. 什么是轴承失效
二. 失ห้องสมุดไป่ตู้分析的意义 三. 轴承失效的主要形式 四. 轴承运转是否正常的判别方法 五. 轴承的噪声与振动
六. 轴承故障和损坏原因及对策
七. 滚动轴承在使用中的故障与排除
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一、什么是轴承的失效 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 转精度和减磨性能等会发生变化，当轴 承的性能指标低于使用要求而不能正常 工作时，就称为轴承损坏和失效，
1. 疲劳剥落 2. 存储、运输损坏 3. 安装不当 4. 润滑失效
非正常失效
正常失效
5. 杂质与腐蚀磨损等
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四、轴承运转是否正常的判别方法
一般是三部曲 倾听:耳听机械设备在旋转时是否发出异常响声， （轰隆隆和尖叫声）是不正常的声音，轻快而无节 奏为正常。 触摸:运转时用手感觉机械的振动和升温。 观察:查看环境、机械的联接、安装是否牢固、润滑 是否良好、有无泄露现象。
保持架声：滚动体与保持架有间隙的摩擦声（高频的 连续音响）。 伤痕声：工作表面伤痕在转动时碰击声。 尘埃声：各种污物、尘埃混入滚动表面产生摩擦声 （低频的不规则的音响）。
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2）噪音与振动的关系
两者密切相关，伴随轴承转动共 同发生，但又有区别，噪声和振动不 一定同步。
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六、轴承故障和损坏的原因及对策
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15、固定的油位杯安装位置不正确，过高、过低，或油位杯逆 轴承转向安装，使油流过大，导致油位上升太高。应调整油位 杯安装位置，将油位杯顺着轴的轴的转向安装，总之，应在轴 承最低的钢球或滚子中心以下的位置。 16、轴承支架与滚动轴承发生摩擦。可卸下锁紧垫圈，调直轴 承支架或更新垫圈。
17、轴套在轴上有拉毛和压痕现象。应清除拉毛、压痕。当清 除拉毛、压痕，轴与轴承配合松动时，可对轴先进行涂镀或喷 涂金属，然后按要求尺寸配磨安装。