轴承常见故障损伤机理分析、图示及解决方法

高质量的轴承在正确的使用下,可以使用很长一段时间，如果过早的出现损伤，很可能是因为选型错误，使用不当或润滑不良造成的。

因此，在安装轴承时，我们需要记录机器种类，安装部位，使用条件及周围配合。通过研究总结轴承损伤的类型，发生问题时的使用环境，以避免类似情况再次发生。

轴承损伤方式按下述图片分类，我们可以图片中显示的主要特征来判断轴承损伤形式。

01、压痕碰伤

现象：卡入固体异物或冲击造成的表面凹坑及安装是的擦伤

原因：

◆固体异物侵入

◆在倾斜状态下安装

◆安装不良造成的撞击，脱落

◆卡入剥离片

措施：

◆改善安装、使用方法

◆防止异物混入

◆若因金属片引起，则须检查其他部位

02、剥落

定义：轴承在承受旋转载荷时，内外圈的滚道或滚动体表面由于疲劳而呈现的鱼鳞状玻璃现象。

现象：运转面剥离，剥离后呈明显凸凹状

原因：

◆负荷过大使用不当

◆发生生锈

◆轴或轴承箱精度不良

◆游隙过小

◆异物侵入

◆安装不良

◆异常高温造成的硬度下降

故障机理：由于工作表面受到交变应力作用而产生的失效，往往伴随着裂纹，从接触面下最大应力处产生，扩展到表面形成不同的剥落形状，例如点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称为浅层剥落，由于剥落面逐渐扩大向深层扩展，会形成深层剥落。

措施：

◆重新研究使用条件

◆重新选择轴承

◆检查安装时的方法

◆检查轴和轴承箱加工精度

◆研究轴承周围设计

◆重新考虑游隙

◆检查润滑剂及润滑方法

03、磨蚀

现象：配合面产生红锈色磨损粉粒

原因：

◆过盈量不够

◆非稳定性负荷

◆润滑不足（或处于无润滑状态）

◆轴承摇动角小

◆运输中振动

措施：

◆重新选择润滑剂

◆运输时内外圈分开包装，不可分开时则施加预压

◆检查过盈及润滑剂涂布状态

◆重新选择轴承

04、蠕变

蠕变磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按形式通常可分为磨粒磨损和粘着磨损。

故障表现：在轴承的配合面产生间隙时，配合面之间发生相对滑动，发生蠕变的配合面呈现出光亮镜面或暗面，有时也伴随卡伤磨损产生。

故障机理：轴承的工作表面之间相对滑动摩擦导致材料表现金属不断磨损而产生失效。 持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其他相关问题。

磨损影响到配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能造成润滑或其他污染达到一定程度而使润滑功能完全丧失，进而使轴承丧失旋转精度甚至不能正常运转。

现象：内径面或外径打滑，造成镜面或变色，有时卡住

原因：

◆异常温升

◆套筒紧固不够

◆配合处过盈量不足

◆负荷过大

措施：

◆检查轴和轴承箱精度

◆研究使用条件

◆重新研究过盈量

05、生锈腐蚀

现象：表面局部或全部生锈，呈滚动体齿距状生锈

原因：

◆保管状态不良

◆水分、酸溶液等侵入

◆防锈剂不足

◆包装不当

◆直接用手拿轴承

措施：

◆定期检查润滑油

◆强化密封性能

◆防止保管中生锈

◆注意轴承使用

06、拉伤

故障表现：在轴承工作面和滚动体表面的微小烧伤而产生的表面损伤，表现为滑道面、滚道面沿圆周方向的线状划痕。

故障机理：工作表面之间挤入外来坚硬异物或金属碎屑，在接触面产生相对移动而引起磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状划痕。

07、擦伤卡伤

现象：表面粗糙，伴有微小溶敷；套圈档边与滚子端面的擦伤称作卡伤

原因：

◆润滑不良

◆表面粗糙

◆轴承倾斜造成的滚子偏斜

◆轴向负荷大造成的挡边面断油

◆异物侵入

◆滚动体滑动大

措施：

◆再研究润滑剂、润滑方法

◆强化密封性能

◆设定适宜的预压

◆检查使用条件

◆正常使用轴承

08、粘着

故障表现：材料从一个工作表面转移到另一工作表面，并伴随摩擦发热，有时伴有表面回火和重新淬火。这一过程会在接触区产生局部应力集中并可能导致开裂或剥落。

故障机理：由于工作面的显微凸起或异物使工作面受力不均，在润滑严重恶化时，因局部摩擦生热，容易造成工作面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时工作面金属可能局部融化，基础面上作用力将局部摩擦焊接点从机体上撕裂而增大塑性变形。

这种粘着-撕裂-粘着的循环过程，轻微的称为擦伤，严重的称为咬合。

09、烧伤

现象：轴承发热变色，进而烧伤不能旋转

原因：

◆游隙过小（包括变形部分游隙过小）

◆负荷过大（预压过大）

◆润滑不足或润滑剂不当

◆滚子偏斜

措施：

◆设定适当游隙（增大游隙）

◆防止定位误差

◆检查使用条件

◆检查润滑剂种类确保注入量

◆检查轴承周围设计（包括轴承受热）

◆改善轴承组装方法

10、断裂

轴承套圈断裂失效一般比较少见，往往是突发性过载造成。

另一个不可忽视的原因是缺陷，如：

◆原材料缺陷（气泡、缩孔）

◆锻造缺陷（过烧）

◆热处理缺陷

◆加工缺陷（局部烧伤或表面微小裂纹）

◆主机缺陷（安装配合不良和缺乏润滑等）

11、电蚀

故障表现：在轴承运转过程中，电流通过轴承体，在内外圈工作面和滚动体工作面由于火花放点造成工作面熔融，呈现粗糙变色的腐蚀。滚动面有喷火口状凹坑，进一步发展则呈波板状。

故障机理：电流在循环转动的轴承滚道本体和滚动体的基础部分流动时，通过润滑油膜产生火花，使其表面出现局部熔融和凹凸现象。

措施：制作电流旁通阀；采取绝缘措施，避免电流通过轴承内部

12、氢脆

轴承在运转过程中，滚动体带正电，内外圈带负电，产生电场，发生微观化学反应，润滑油（脂）或外界环境中的水被电解成氢离子，氢离子吸附在内外圈滚道的表层，随着浓度增加，逐渐穿透表层进入次表层，这样就破坏了材料的原子结构产生微小裂痕，随着裂痕的生长，最终导致剥落。

13、裂纹缺陷

现象：部分缺口且有裂纹

原因：

◆冲击负荷过大

◆安装侧精度不良（拐角圆过大）

◆有较大剥离

◆摩擦裂纹

◆过盈过大

◆使用不良（用铜锤，卡入大异物）

措施：

◆检查使用条件

◆防止摩擦裂纹（检查润滑剂）

◆改善安装及使用方法

◆设定适当过盈及检查材质

◆检查轴承周围设计

14、保持架破损

现象：铆钉松动或断裂，保持架破裂

原因：

◆力矩负荷过大

◆高速旋转或转速变动频繁

◆振动大

◆卡入异物

◆润滑不良

◆安装不良（倾斜状态下安装）

◆异常温升（树脂保持架）

措施：

◆检查使用条件

◆注意轴承使用

◆重新研究保持架的选择

◆检查润滑条件

◆研究轴和轴承箱刚性

从内外两方面预防轴承的失效：

1.影响轴承寿命的内在三大因素

(1)设计

严格根据轴承的承受载荷、转速等条件设计合理的结构形式，选择合理的精度和游隙配合要求，技术要求中要提出明确的安装、使用、维护要求，便于后期保养。

(2)制造

轴承的制造过程要经过锻造、热处理、车削、磨削等工序，各工序的工艺技术水平都会影响到轴承寿命，其中热处理和磨削往往与轴承失效有着更加直接的关系。

(3)材料

轴承材料也是影响轴承早期失效的主要因素，随着新材料不断被研发出来，根据设计和使用要求选择合理的材料就显得很重要。

2.外在使用因素

(1)安装条件

安装条件是使用因素中的首要因素，轴承往往因安装不合适导致整套轴承各零件之间的受力状态变化，使轴承在不正常的状态下运转并提前失效。

(2)日常维护检查

根据轴承安装、使用、维护保养的要求，对运转中轴承所承受的载荷、转速、温度、震动、噪声和润滑条件进行检查，发现异常立即查找原因并改进。

(3)润滑

选择合适的润滑油（脂）