轴承失效的九个阶段
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。
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段
轴承失效通常可以分为以下九个阶段：
1. 起始阶段：在此阶段，轴承可能会出现金属疲劳、表面裂纹、凹坑等初期损伤。
2. 弹性阶段：在此阶段，轴承可能会出现弹性变形，但通常不会对轴承的性能产生明显影响。
3. 塑性阶段：在此阶段，轴承可能会出现塑性变形，轴承内部的金属开始发生塑性变形，可能会导致轴承形状的改变。
4. 疲劳阶段：在此阶段，轴承可能会出现疲劳裂纹，由于长期的应力作用，轴承表面可能会出现微小裂纹，这可能会导致轴承的强度和耐久性下降。
5. 磨损阶段：在此阶段，轴承可能会出现磨损，由于长期摩擦和磨损，轴承表面可能会出现磨损、磨粒等现象。
6. 过热阶段：在此阶段，轴承可能会因为摩擦产生过多的热量，导致轴承温度过高，进而热膨胀、塑性变形。
7. 润滑不良阶段：在此阶段，轴承可能会因为润滑不良而出现干磨、润滑膜破裂等现象，进而导致轴承的运转不稳定。
8. 失效阶段：在此阶段，轴承已经无法正常工作，可能会发生严重
的磨损、断裂、脱层等故障，导致轴承失效。
9. 结束阶段：在此阶段，轴承已经完全失效，无法继续使用，需要进行更换和修复。
轴承失效原因和处理方法
（１）过载。
严重的表面剥落和磨损，表明了滚动轴承因过载引起的早期疲劳产生的失效（此外配合过紧也会造成一定程度的疲劳）。
过载还会引起严重的轴承钢球滚道磨损、大面积剥落并时而伴有过热现象。
补救办法：减少轴承的负荷或提高轴承的承载能力。
（２）过热。
滚子的滚道、钢球或保持器改变颜色，表明轴承过热。
温度的升高会使润滑剂作用降低，使油漠不易形成或完全消失。
温度过高，会使滚道和钢球的材料退火，硬度下降。
这主要是散热不利或重载、高速的情况下冷却不充分造成的。
解决办法：充分散热，追加冷却。
（３）低负荷振蚀。
在每个钢球的轴向位置上出现椭圆形的磨损痕迹，这表明当轴承不工作且未产生润滑油膜时，由外部振动过度或低负荷振蚀造成失效。
补救办法：使轴承隔振或在轴承的润滑脂中加入抗磨添加剂等。
（４）安装问题。
主要注意以下几方面：第一，注意安装施力。
如滚道上出现间隔的压坑，表明负荷已超出了材料的弹性极限。
这是由于静态过载或者严重的冲击（如安装时曾用锤子敲击轴承等）引起的。
正确的安装方法是仅对要压装的圈环施力（在轴上装内圈时勿推压外圈）。
第二，注意角接触轴承的安装方向。
角接触轴承具有一椭圆形的接触区，并仅在一个方向上承受轴向推力。
在相反的方向上装配轴承时，因钢球处在滚道边缘，其受载面会产生槽形磨损带。
因此在安装时应注意正确的安装方向。
第三，注意对中。
钢球磨损痕迹偏斜、不与滚道方向相平行，表明安装时轴承未对中。
若偏斜量＞16000，就易引起轴承温度上升并出现严重磨损。
其产生原因可能是轴有弯曲、轴或箱体有毛刺、锁母的压紧面未与螺纹轴线相垂直等。
因此，安装时应注意检查径跳情况。
第四，应注意正确配合。
轴承内、外圈的装配接触面上出现圆周状的磨损或变色，是由轴承与其相配的零件配合过松引起的。
磨蚀产生的氧化物为一种纯褐色磨料，其结果会造成轴承进一步磨损、发热和产生噪音和产生径跳等一系列问题，因此装配时应注意正确配合。
又如滚道底部有严重的球形磨损轨迹，这表明因配合过紧使轴承间隙变小，由于扭距增大、轴承温度上升，使轴承很快因磨损和疲劳而失效。
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段
轴承失效的九个阶段包括：
1. 正常运行阶段：轴承在正常工作条件下运行，没有明显的故障。
2. 初始故障阶段：出现轻微的故障迹象，例如轻微的振动、噪音或温升。
3. 运行不稳定阶段：轴承出现不规律的振动、噪音或温升，可能会导致设备运行不稳定。
4. 严重故障阶段：故障症状加剧，振动、噪音和温升明显增加，可能导致设备停机。
5. 大范围故障阶段：轴承出现严重的损坏，可能导致设备无法正常运行。
6. 部分失效阶段：部分轴承组件出现故障，例如滚珠或滚道磨损，可能导致设备性能下降。
7. 总体失效阶段：轴承的所有组件都出现故障，轴承无法继续正常工作。
8. 临界失效阶段：轴承出现严重损坏，可能导致设备严重损坏或停机。
9. 完全失效阶段：轴承无法再完成其设计的功能，需要更换或修理。
轴承失效判断标准
怎样判断轴承失效形式
向心球轴承
1、内外圈滚道剥落，严重磨损，内外圈有裂纹。
2、滚珠失圆或表面剥落，有裂纹。
3、保持架磨损严重。
4、转动时有杂音和振动，停止时有制动现象及倒退反转。
5、轴承的配合间隙超过规定游隙最大值。
推力球轴承
1、两滚道垫圈剥伤和严重磨损。
2、滚珠破碎或有麻点。
3、保持架变形严重，不能收拢滚珠。
圆锥滚子轴承
1、内外圈滚道剥落，严重磨损，内外圈有裂纹。
2、在滚子外表面磨损严重，有深度。
3、保持架磨损，不能将滚子收拢在内圈上，破裂，变形无法修复。
向心球面滚子轴承和向心短圆柱滚子轴承
1、内外圈滚道和滚子有破碎、麻点和较深的磨痕。
2、保持架变形，不能将滚子收拢在内圈上。
3、内外圈滚道与滚子的配合间隙大于0.06mm。
拆卸方式的影响
1、不能用气焊的方式拆下，以免轴承内应力释放，内外圈变形。
2、拆下后，用千分表测量外径、内径的椭圆度。
3、拆下后，检查内径、外径表面，有无严重磨损及跑圈现象
备注：拆下的轴承必须检查轴承径向游隙，游隙范围参考轴承样本的公差。
测量游隙方式尽量采用打表的方式最为准确。
如需技术支持，可联系我们，我们可组织技术交流会，或技术指导。
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。
轴承失效的九个阶段
【图文并茂】涨姿势！轴承失效9个阶段频谱图，你get了吗？滚动轴承是机器中最精密的部件,但由于种种原因，通常只有10％到20％的轴承使用寿命能达到它们的设计寿命。
动轴承在使用过程中由于很多原因造成其运行环境达不到使用要求从而导致失效或损坏，常见的失效形式有剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
轴承失效一般会经历9个阶段，每个阶段在频谱上会表现出不同的症状。
第1阶段，频谱如图：频率范围在20 KHz～60 KHz之间或更高；普通的频谱上不会出现任何指示，通常用峰值能量、HFD、冲击脉冲、SEE等超音频测量仪器测量。
图1 轴承失效第1阶段频谱第2阶段，频谱如图：在共振（固有）频率处发出铃叫声，共振频率还作为载波频率调制轴承的故障频率。
图2 轴承失效第2阶段频谱第3阶段，频谱如图：出现轴承故障频率；当轴承磨损进一步加剧，峰值将随着时间线性增加。
图3 轴承失效第3阶段频谱第4阶段，频谱如图：故障频率将产生谐波，这表明发生了一定程度的冲击；故障频率的谐波有时会比基频峰更早被发现；同时，时域波形中也会出现冲击脉冲显示。
图4 轴承失效第4阶段频谱建议结合对数坐标进行分析，及时发现轴承故障的早期显示。
使用加速度传感器，不要进行积分。
加速度能突出信号中的高频成分.图5 轴承失效第4阶段频谱（这个是什么图）第5阶段，频谱如图：出现更多轴承故障谐波，由于故障自身的性质，还会出现边频带；时域波形上的尖峰波将更加清晰和明显；高频率轴承检测，如峰值能量和冲击脉冲趋势持续上升；能够从频谱中看到谐波，特别是边带后，轴承磨损就已经能够用肉眼观察到了。
图6 轴承失效第5阶段频谱第6阶段，频谱如图：1X幅值增大，并出现1X的谐波，这是由于磨损引起间隙增大的结果。
图7 轴承失效第6阶段频谱第7阶段，频谱如图：故障频率及其边频带变成峰丘状，经常被叫作“干草堆”，还能听到轴承发出的噪声；高频率的轴承测量值可能会逐渐减少。
轴承主要失效形式
轴承的主要失效形式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、剥离损伤状态：呈现出带有轻微磨损的暗面，暗面上由表及里有多条深至5~10μm，的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）。
原因：润滑剂不合适；异物进入了润滑剂内；润滑剂不良造成表面粗糙；配对滚动零件的表面质量不好。
措施：选择润滑剂；改善密封装置；改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态：卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤，表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因：过大载荷、过大预压；润滑不良；异物咬入；内圈外圈的倾斜、轴的挠度；轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态：所谓擦伤，是在滚道面和滚动面上，由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因：高速轻载荷；急加减速；润滑剂不适当；水的进入。
措施：改善预压；改善轴承游隙；使用油膜性好的润滑剂；改善润滑防震；改善密封装置。
5、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。
6、裂纹、裂缝损伤状态：滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用，裂纹将发展为裂缝。
原因：过大过盈量；过大载荷、冲击载荷；剥落有所发展；由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损；蠕变造成的发热；锥轴的锥角不良；轴的圆柱度不良；轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
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轴承失效的九个阶段
轴承失效是指轴承在使用过程中出现了各种故障，导致轴承不能正常工作。
轴承失效的过程可以分为九个阶段。
第一阶段：初始阶段
轴承在使用前，就有可能存在一些缺陷，如材料的不均匀性、加工精度不够等。
这些缺陷在使用过程中逐渐显现出来，但是在初始阶段，这些缺陷对轴承的性能影响不大。
第二阶段：塑性变形阶段
当轴承开始工作后，由于受到载荷的作用，轴承内部的材料会发生塑性变形。
这个阶段的特点是轴承内部出现微小的变形，但是这些变形并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第三阶段：微裂纹阶段
当轴承在工作中受到较大的载荷时，轴承内部的材料会出现微裂纹。
这个阶段的特点是轴承内部出现微裂纹，但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第四阶段：表面疲劳阶段
当轴承在工作中受到重复的载荷时，轴承表面会出现疲劳裂纹。
这个阶段的特点是轴承表面出现疲劳裂纹，但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第五阶段：裂纹扩展阶段
当轴承在工作中受到重复的载荷时，轴承表面的疲劳裂纹会逐渐扩展。
这个阶段的特点是轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展，但是这些裂纹并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第六阶段：局部破坏阶段
当轴承表面的疲劳裂纹扩展到一定程度时，轴承表面会出现局部破坏。
这个阶段的特点是轴承表面出现局部破坏，但是这些破坏并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第七阶段：全面破坏阶段
当轴承表面的局部破坏逐渐扩展到整个轴承表面时，轴承会出现全面破坏。
这个阶段的特点是轴承全面破坏，轴承失效。
第八阶段：过度磨损阶段
当轴承在使用过程中，由于润滑不良或者其他原因，轴承表面会出现过度磨损。
这个阶段的特点是轴承表面出现过度磨损，但是这种磨损并不会对轴承的性能产生明显的影响。
第九阶段：润滑失效阶段
当轴承在使用过程中，由于润滑不良或者其他原因，轴承内部的润滑膜破裂，导
致轴承失去润滑。
这个阶段的特点是轴承失去润滑，导致轴承失效。