阐述滚动轴承主要失效形式。
常见轴承失效分析
对常见轴承失效分析的探讨摘要：轴承是社会生产最为关键的的零部件之一，同时也是最为损伤的零部件之一，所以，对于轴承的失效分析尤为重要，本文结合作者的工作经验主要阐述了轴承的失效分析，仅供参考。
关键词：轴承；失效分析一、轴承在生产中概述轴承是广泛应用于机械设备的零部件，是配套的精密零件，同时也是最易损坏的元件之一。
按轴承工作的摩擦性质来分，可分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）。
其中滚动轴承最常见，它一般由内、外两个套圈、一组滚动体和一个保持架组成。
本文结合工程案例主要分析了轴承的失效形式以及其改进的原因。
二、轴承损伤和失效的形式轴承在工作中丧失其规定的功能，导致故障或不能正常工作的现象称为失效。
轴承的失效可分为正常失效和早期失效两种。
按其损伤机理大致可分为：接触疲劳失效、磨损失效、断裂失效、塑性变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。
1.接触疲劳失效接触疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式，是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。
滚动轴承在高接触应力作用下，通过多次的应力循环后，在套圈或滚动体工作表面的局部区域产生小片或小块金属剥落，形成麻点或凹坑，从而引起振动，噪声增大，温度升高，磨损加剧，最终导致轴承不能正常工作的现象称为接触疲劳失效。
根据材质、工作条件、润滑条件等因素，接触疲劳失效可分为点蚀与剥落。
点蚀是由于表面出现麻点而失效，通常有非进展性和进展性之分，前者通常不影响轴承的使用，但如果使用一段时间后，由于某种原因，使点蚀不断扩展，进而形成进展性点蚀，表面会出现大面积的微剥落，最后使轴承失效。
剥落是在次表面产生疲劳裂纹，然后扩展至表面，使金属成片状脱落，可分为浅层剥落和硬化层剥落。
2.磨损失效工作过程中，轴承零件之间相对滑动摩擦导致工作表面金属不断损失的现象叫磨损。
持续的磨损会使轴承零件尺寸和形状变化，配合游隙增大，工作表面形貌恶化而丧失旋转精度，由此引起工作温度升高、振动、噪声、摩擦力矩增大等，导致轴承不能正常工作的现象叫磨损失效。
汽车机械基础考试重点
项目一学习任务一1.汽车机械通常由以下四大部分组成：原动机部分、执行部分、传动部分、控制部分。
（知道原动机部分、执行部分、传动部分、控制部分定义+ 例子）2.机器的特征：机器是个根据某种使用要求而设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。
3.机器的组成部件：零件、构件、机构、机器（零件、构件、机构、机器定义+ 例子）4.零件具有不可拆分性。
5.构件一般由若干个零件刚性连接而成。
6.机器的主要功用是利用机械能作功或进行能量转换，而机构的主要功用在于传递或转变运动的形式，这是两者的本质区别。
机器和机构总称为机械。
7.制图的基本知识与技能（P8 知道A0、A1、A2、A3、A4 图纸大小，A4 纸大小297mm×210mm 放大比例2:1、5:1 等。
P11 页常见尺寸标注法，图纸上标注直径，尺寸数字前+φ；标注半径，尺寸数字前+R；标注球，尺寸数字前+Sφ；标注半球，尺寸数字前+SR）8.书后练习题项目一学习任务二1.力的概念：力是物体间的机械作用，作用的结果是使物体的运动状态发生变化或使物体产生变形，通常用F 来表示。
（知道外效应与内效应）2.作用力与反作用力：两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在、同时消失的，且两个力的大小相等、方向相反，沿着同一直线分别作用在这两个物体上。
3.力矩：力F 使物体绕O 点转动的效应，称为力F 对O 点之矩，简称力矩，用Mo(F) 来表示，即Mo(F) = ± Fd 。
（d 为转动中心Ｏ至力Ｆ的作用线的垂直距离）正号表示力矩为逆时针方向，负号表示力矩为顺时针方向。
力矩的单位通常用N·m 或kN·m 来表示。
（会计算力矩）4.构件受力的基本形式：拉伸和压缩、扭转、弯曲、剪切（会判断构件受力变形属于那种形式，区分剪切与力偶。
剪切使物体变形，在力中间产生错位）5.力偶：作用于同一刚体上的大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶。
第十三章 滚动轴承
教学基本要求
1. 了解滚动轴承的组成，各组件的作用，及材料要求；
2. 掌握滚动轴承的基本类型，代号，及工作特点； 3. 了解滚动轴承的失效特点，机理以及预防或减轻失效影响的措 施； 4. 掌握滚动轴承选型设计的基本步骤与基本要点，以及受力分析 方法；
5. 理解滚动轴承当量载荷和其中各参数的含义，并能进行计算；
1. 定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承 受的载荷，用字母C表示，单位：kN
2. 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。
向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示
推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向 分量，用Cr 表示
表示角接触球轴承；轻系列；内径为55mm；接触角α=15°； 5级公差；0组游隙
13.3 滚动轴承类型的选择
一、考虑载荷特性
1. 载荷大小：大：滚子；小：球
2. 载荷方向：径向：圆柱滚子、滚针、深沟球； 轴向：推力 径向与不大的轴向：深沟球，α不大的角接触球 与圆锥滚子；
径向与较大的轴向：α较大的角接触球与圆锥滚
基本代号
直径系列代号：指 内径相同，外经与 宽度不同，例：
内径代号，其中：
00~d=10mm 01~d=12mm
02~d=15mm
03~d=17mm 04~96:d=5*代号(mm)
后 置 代 号
用字母和数字等表示轴承的结构、公差 及材料的特殊要求等，其中常用代号有：
内部结构代号： C:表示α=15° AC:表示α=25° B:表示α=40°
故： L h
10
深沟球
角接触球
圆锥滚子正装
轴承失效形式及原因分析
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。
机械选择填空简答
、就功能而言，一般机械系统由四个主要部分组成，即：控制部传动部分动力部分、执行部分以及分。
固定构件机构中的构件可分为三类，即：、机架原动件和从动件。
曲柄摇杆机构铰链四杆机构的三种基本形式是：双曲柄机构、。
双摇杆机构、螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对运动。
、内圈滚动轴承是由外圈和、保持架等部分组成。
滚动体范成法是利用原理来加工齿轮的。
一对齿轮互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线家用缝纫机的踏板机构属于曲柄摇杆机构踏板。
，主动件是轴、传动零件、减速器主要由箱体轴承。
四部分组成及轴承的轴向固定型式主要有两端固定式一端固定、一端游动式和两种。
按轴所受载荷的不同可将其分为转轴、心轴三种。
传动轴和轴按轴线形状来分类，轴可分为、直曲轴和挠性钢丝轴将轴按受载性质区分：主要受只承受弯矩而不传递转矩的轴为心轴，主要受只传递转矩而不承受弯矩的轴为传动轴，主要受既传递转矩又承受弯矩的轴为转轴。
按照工作条件，齿轮传动可分为闭式传动和两大类。
开式传动轮齿工作齿面的硬度可分为软齿面齿轮两大类。
和硬齿面齿轮基本代号滚动轴承代号由、后置代号前置代号构成。
和轴拆卸分离的机械装置称为在轴间联接中，停车后才能使两联轴器平面连杆机构由一些刚性构件用转动副副和副相互联接而组成移动副确定运动机构是由若干构件用运动副相联接并具有的组合体。
链传动是利用链条作为中间挠性件，靠链条与链轮轮齿的啮合来传递运动和力的。
相对运动用来说明机构各构件间关系的简化图形，称为机构运动简图。
是用来确定螺纹几何参数和配合性质的直径大径用范成法加工标准齿轮时，为了不产生根切现象，规定最小齿数不少于17铰链四杆机构的联接副是转动副减少应力集中轴的结构上有轴肩处设过渡圆角的目的是扭在轴的初步计算中，轴的直径转强度来初步确定的。
形成齿轮渐开线的圆是基圆。
F0承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓连接，设预紧力为，工作载荷为，则螺栓承受的总拉力FF2=在一般机械传动中，若需要带传动时，应优先选用V型带传动一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中，一对齿廓上的接触线长度是小到大再到小逐渐变化由变化的。
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。
滚动轴承的失效形式及预防措施
５ ４一
石 油 与 化 工设 备 ２ １ 年第１ 卷 ００ ３
滚 动轴承 的失效形式及预 防措 施
侯 国安 ห้องสมุดไป่ตู้崔 艳 宏
（ 银川科技 职业学院， 宁夏 银川 ７ ０１ ５ ５ ０）
［ 摘 要］轴承 失效可分为止转失效和精度丧 失两种 。其损 伤机理 大致可分为：接 触疲劳失效、摩擦磨损失效、断裂失效 、 变形失效 、腐蚀 失效和 游隙变化失效等几种基本形 式。文章对预防轴承早期 失效 ，提 出了应采取 的措施 。
１ ． 损 失效 ２磨
指 表 面 之 间 的相 对 滑 动 摩 擦 导致 其 工 作 表 面 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 损会 影 响到 形 状变 化 ，配 合 间隙 增 大及 工 作 表 面 形貌 变 化 ，影 响 到润 滑 剂 或 使 其 污 染达 到 一定 程度 造 成 润 滑 功 能完 全 丧 失 ， 最 终 使轴 承 丧 失 旋 转精 度 乃 至 不 能 正 常运 转 。磨 损 失效是各 类轴 承常 见 的失效形 式之一 。
在 外 力 和 环 境 温 度 作 用 下 ， 轴 承 零 件 表 面 局 部 塑性 流 动 或 整 体变 形 ，导 致 整套 轴 承 不 能 正 常 工 作 而造 成 的失 效称 为变 形 失 效 。如 保 持 架 翘
作 者 简 介 ：侯 国安 （９ ５ ） ，男，宁夏中卫人 ，北 京化 工大 １ ７一
滚 动 轴 承 是 机 械 转 动 和 传 递 运 动 的 重 要 零 件 ，通 常 由外 套 、 内套 、滚 动 体ｆ 球 、滚 柱 、滚 钢 针） 保 持架 等 组成 。滚动 轴 承 的服 役特 点足 受力 和 集 中，高 载荷 （ 轴承 接触 应 力 可达４ ０ ＭＰ ，滚 球 ９０ ａ 柱轴 承达２ ４ ＭＰ ） ９ ０ ａ，高速 度ｆ 速度 因数 ｄ 高达 １ 值 ． ５ ０ｍｍ・ ／ｍｉ） 交 变 应 力作 用 。主 要 失效 形 ×１ 。 ｒ ｎ￣ 式 是 疲 劳 、磨 损 。 以下 为滚 动 轴 承 失 效 的基 本 形 式和 常见 失效形 式 、对策及 预 防措施 。
滚动轴承状态监测技术与失效根本原因分析
性也不尽相同。图３ 描述了不同的监测技术在轴承失效过程中的适用阶段。
于低速或变速、重载的应用环境， 在轴承出现早期缺陷的时候 ，就要
考 虑更换轴 承。
当轴 承故障 已发展到非 常严重
的阶段，凭人的感官就可以听得出 来、摸得ｍ来，温度也会有明显上
２ 不同监测技术在轴承寿命周期中的适用性
在滚动轴承的寿命周期中 （ 失效的不同阶段），不同的监测技术适用
师 可以用手指研磨润滑剂样品来感
知磨损的严重程度。 轴承缺陷的进一步发展 ，也就 是当轴承故障已经对整机运行产生 影响的时候 ，通过振动速度总值和 速度谱的测量能够发现。对一般应
见 不 到 轴 承 的 缺 陷 信 息 ，需 要 有 很宽的频 谱分析 范 围，这 样又会损
红外成像、磨屑检查、声音检测和润滑分析。表ｌ 综合 丁 这些检测技术对轴
承的不同失效形式 （ 故障部位）的适用性。 表１监测技术与滚动轴承失效形式
失效形式（ ） 部位 振 动 温度 磨屑 声音 润滑分析
图３滚动轴承寿 命周期中 的监测技术
升，振动测量 （ 无论足速度还是加 速度包络）都有十分高的报警。这 个阶段通常是很短暂的，留给维修 准备的时『 ｆ 日 ． Ｊ 分有限。 由十振动监测技术可以覆盖滚 动轴承的整个寿命周期 ， 此住有 振动监测的情况下，通常不再使用
轴承完好阶段，高频信号检测技术（ Ｆ ） Ｈ Ｄ和频谱能量发射技术（Ｅ 最 ＳＥ ） 为有效，其ｑＳ Ｅ ｈ Ｅ 技术为Ｓ Ｆ Ｋ 专利。这两种技术十分灵敏，甚至可以用于
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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。