轴承失效形式和故障特征
轴承常见的损坏现象及原因
轴承常见的损坏现象及原因一、前言轴承是机械设备中的重要组成部分，其作用是支撑旋转的轴和减少摩擦。
然而，在长时间使用中，轴承会出现各种损坏现象，这些损坏现象会影响机器的正常运转，甚至导致机器停工。
因此，了解轴承常见的损坏现象及原因对于保护机器的安全运行具有重要意义。
二、常见的轴承损坏现象1. 疲劳裂纹疲劳裂纹是轴承最常见的故障之一。
它通常出现在滚道表面或滚珠上，并且与负荷、转速和润滑状态等因素有关。
疲劳裂纹会导致轴承失效并产生噪声。
2. 轨迹异常当轴承受到不适当的负荷或运行条件时，可能会出现轨迹异常。
这种情况下，滚道表面会变形或磨损，并且可能导致滚珠失去正确位置。
如果不及时处理，将导致更严重的故障。
3. 磨损轴承在长时间使用中会出现磨损现象，通常是由于摩擦和磨损引起的。
轴承的磨损会导致失效、噪声和振动等问题。
4. 锈蚀轴承在长时间使用中，如果没有得到良好的润滑和保护，就会出现锈蚀。
这种情况下，轴承表面会产生腐蚀或氧化，并且可能导致轴承失效。
5. 粘着当润滑不足或使用不当时，轴承可能会出现粘着现象。
这种情况下，滚珠和滚道之间的摩擦力增加，导致轴承失效。
三、常见的轴承损坏原因1. 载荷过大或不均匀当载荷过大或不均匀时，会导致轴承受到过度压力或负荷。
这种情况下，轴承容易出现裂纹、变形、磨损等问题。
2. 转速过高或过低当转速过高或过低时，都会对轴承造成影响。
转速过高可能导致润滑不足、温度升高等问题；转速过低则可能导致轴承失去润滑和冷却。
3. 润滑不良或污染润滑不良或污染是轴承损坏的主要原因之一。
如果轴承没有得到足够的润滑，就会导致磨损、摩擦、粘着等问题。
而污染物则会影响润滑油的性能，导致轴承失效。
4. 安装不当安装不当也是轴承损坏的原因之一。
如果安装时对轴承施加过大的力或者安装位置偏差过大，都会对轴承产生影响。
5. 环境因素环境因素也可能对轴承造成影响。
例如温度变化、湿度变化、腐蚀性气体等都可能导致轴承失效。
滚动轴承失效的四种形式
滚动轴承失效的四种形式
滚动轴承的失效主要有以下四种形式：
1、疲劳点蚀：滚动轴承在载荷作用下，滚动体与内、外滚道之间将产生接触应力。
轴承转动时，接触应力是循环变化的，当工作若干时间以后，滚动体或滚道的局部表层金属脱落，使轴承产生振动和噪声而失效。
2、塑性变形：当轴承的转速很低或间歇摆动时，轴承不会发生疲劳点蚀，此时轴承失效是因受过大的载荷（称为静载荷）或冲击载荷，使滚动体或内、外圈滚道上出现大的塑性变形，形成不均匀的凹坑，从而加大轴承的摩擦力矩，振动和噪声增加，运动精度降低。
3、磨料磨损：在轴承组合设计时，轴承处均设有密封装置。
但在多尘条件下的轴承，外界的尘土、杂质仍会侵入到轴承内，使滚动体与滚道表面产生磨粒磨损。
如果润滑不良，滚动轴承内有滑动的摩擦表面，还会产生粘着磨损，轴承转速越高，粘着磨损越严重。
经磨损后，轴承游隙加大，轴承游隙加大，运动精度降低，振动和噪声增加。
4、安装问题：安装不当也可能导致滚动轴承失效。
轴承常见故障症状和处理方式
轴承常见故障症状和处理方式一、润滑的原由（1）轴承润滑油注入过多，超出轴承腔空间的三分之二，因润滑油传热效率不高，导致轴承热量散发较差。
（2）轴承缺油。
供油过少供油经常中断导致干摩擦发热，不及时处理会使轴承烧坏。
（3）油品变质。
未按时换油、油渗水乳化或密封性较差进入粉尘均导油品变质。
（4）油品使用牌号不对，不一样的油品相互混用。
二、机械振动原由（1）联轴器同心度较差造成振动。
（2）飞轮叶轮及其他类旋转构件动平衡欠佳或安装找正欠佳造成振动或负载不匀称。
（3）轴承基座刚度过少造成振动。
（4）螺栓松动造成的振动。
高端三类用龙腾刘兴邦三、装配原由（1）带退卸套轴承内圈胀得过紧使其径向游隙过小，滚动体与内外圈形成过大的接触应力。
（2）轴承外圈压得过紧使其变形造成摩擦力过大。
（3）轴承安装歪斜。
（4）轴承周边零部件相互之间摩擦发热甚至于冒烟。
如轴与轴承盒透盖摩擦、推力板与瓦之间摩擦、活动迷宫与固定迷宫相互摩擦。
（5）游动端轴承端面与端盖端面末留有热膨胀间隙造成轴向应力发热。
（6）三角带装配过紧。
轴承定向负载太重，部分滚动体与内外圈接触应力大，内外圈易变性且滚道易部分磨损。
（7）止推轴承（通常成对使用）外圈与滚动体没有留有窜动间隙而是紧紧的压在滚动体上造成接触应力过大。
四、环境要素（1）系统冷却水过少或经常中断，室内空间狭窄不透风，夏天炎热高温。
高端三类用龙腾五、操作原由（1）因片面追求产量，加大负载。
使用轴承超负荷运行。
六、轴承失效（1）轴承内外圈形成裂纹，保持架磨损过多游隙超出极限磨损程度，滚动体打横等形成了比较严重的缺陷。
解决方法：一、润滑的原由（1）清理换油时轴承空间润滑脂填满，轴承腔加入三分之一，若平常进行补油，轴承腔加入其三分之一到三分之二是最适宜的。
（2）按时补油，定期检查淋油设备完好情况，如油站润滑要按时清理或更换波芯，防止阻塞。
（3）要按时换油，油品要妥善存放，要做好运行设备轴承的密封工作。
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。
常见滚动轴承的失效形式及原因分析
常见滚动轴承的失效形式及原因分析滚动轴承可以有效地减少轴承各零部件之间的摩擦，从而更加流畅地运转，可以有效帮助提高机械设备的使用性能。
但滚动轴承在长时间使用后有时会出现失效的现象，那么，大家知道常见滚动轴承的失效形式及原因具体都有哪些吗？又该如何处理解决轴承失效呢？小编为大家进行了详细的总结，下面一起来了解一下吧。
一、轴承的正常疲劳失效失效产生原因：轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承计算寿命后，所发生的疲劳剥落为正常疲劳失效。
产生正常疲劳失效的原因是滚动表面的金属由于运转时的应力循环数超过材料的疲劳极限，从次表层开始萌生疲劳裂纹，并向表面层开裂而落下金属碎片———剥落。
失效表现特征：疲劳裂纹的萌生在次表层，故看不见，用普通仪器也无法侦听到。
剥落的屑片表面粗糙而不规则，原滚动表面留下疤痕状小坑，称为点蚀。
点蚀一旦出现，即迅速扩展，短时间内即引起全面疲劳剥落，宜及早更换轴承，否则将引起轴承的事故性报废，可能对安装部位甚至对整机带来严重的后果。
失效处理办法：超过计算寿命的疲劳剥落，实际上是不可避免的终必然发生的现象，这时材料的潜力已被充分利用。
如用户在工作寿命方面的要求仍不满足，可在轴承的润滑剂中加添合适的极压添加剂，改用性能更高或尺寸更大的轴承，或选用真空冶炼、多次真空重炼等钢材所制轴承。
二、轴承的正常磨损失效失效产生原因：轴承在其运转总小时数或总转数超过轴承的计算寿命，或超过磨损寿命后的过度磨损，为正常磨损失效。
滚动轴承的运动都伴有微小滑动，所受负荷也总有一定波动，因而润滑可延缓磨损但实际不能避免两界面的固体接触，即不能完全避免磨损。
失效表现特征：滚动表面沿运动方向发生较光滑的磨损条纹，新条纹有较显著的金属光泽。
滚动轴承的正常磨损也有三个阶段，即短期的“跑合”磨损，很长时间的平缓磨损，以及短期的剧烈磨损，终使轴承的精度丧失，或引起振动和噪声而不能继续使用。
失效处理办法：超过额定寿命或磨损寿命的磨损失效，在现有技术水平条件下实际上也是不可避免的。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析
滚动轴承常见的失效形式及原因分析滚动轴承是一种用于支撑和减少摩擦的常用机械元件。
它们广泛应用于各种机械设备和领域，如汽车、风力发电、机械制造等。
然而，由于工作环境的恶劣条件或长期运行等原因，滚动轴承可能会出现各种故障和失效。
以下是滚动轴承常见的失效形式及其原因分析。
1.疲劳失效：疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式之一、它通常在长时间高速运转或载荷较大的情况下发生。
轴承在不断重复的载荷下产生微小的裂纹，最终导致轴承出现断裂。
这种失效通常与以下原因有关：-动载荷过大：轴承在长时间内承受过大的动载荷，超出了其额定负荷能力。
-轴承安装不当：安装不当会使轴向载荷分布不均匀，导致局部载荷过大。
-润滑不良：缺乏或过多的润滑剂都会导致轴承摩擦增加，使得轴承易于疲劳失效。
2.磨损失效：磨损是轴承常见的失效形式之一、它通常发生在轴承和周围部件之间的摩擦表面上。
常见的磨损形式包括：-磨粒磨损：当粉尘、金属碎屑等进入轴承内部时，会使滚动体、保持架等部件发生磨损。
-粘着磨损：当润滑不良时，摩擦表面出现直接接触，轴承可能会发生粘着磨损。
-磨料磨损：当轴承受污染物质时，如沙尘、水等，会导致轴承表面产生磨料磨损。
3.返现失效：轴承返现是指滚动体和滚道之间的剥离、严重滚道表面损伤或磨擦减小所引起的失效。
返现失效的原因主要有：-轴承清洗不当：清洗过程中使用的溶剂或清洁剂残留在轴承内部，导致润滑性能下降，滚动体容易返现。
-轴承热胀冷缩：当轴承受到温度变化时，轴承和轴承座之间的配合间隙有可能发生变化，导致轴承返现。
-润滑不良：缺乏或过多的润滑剂会导致轴承受到不均匀的载荷分布，容易引起轴承返现。
4.偏磨失效：偏磨是指轴承滚动体在滚道上发生偏磨，导致滚道表面形变或表面破坏。
-不均匀载荷：长期承受不均匀载荷会导致滚动体在滚道上的位置发生偏移，从而引起偏磨失效。
-润滑不良：过多或过少的润滑剂会导致轴承滚动体和滚道之间的摩擦增加，从而引起偏磨。
滚动轴承常见的失效形式
滚动轴承常见的失效形式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：A、制造因素1、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。
在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。
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。
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轴承失效形式和故障特征
轴承在使用过程中，失效形式有很多种，通过整体情况来看轴承失效形式可以统分成四种，分别是：装配不当、润滑不当，污染和疲劳。
那当轴承失效后，这些失效形式各占多少比例呢？
1、装配不当——16%
一般情况下，轴承的装配不当占据16%的比例，各种轴承提前失效的16%是由于装配不当（通常由于用力过大...）和不会正确使用装配工具造成的。
有些设备要求采用机械、液压或加热方法进行正确而有效的安装和拆卸。
使用各种专业工程服务技术的全套工具和设备，使得这些工具变得简单、快捷和更具成倍效益。
使用专用工具和技术进行专业的装配，是实现最大限度的延长机器运行时间的一种解决方法。
2、润滑不当——36%
轴承的润滑不当一般占据36%，尽管可以安装各种“免维护”密封轴承，但提前失效轴承中仍有36%是由于润滑脂的技术应用不正确和使用不当造成的。
任何润滑不当的轴承都不可避免地在正常使用寿命之前提前失效。
由于轴承通常是机械设备中最不容易装卸的部件，不经常润滑就会出现问题。
在无法实现人工维护的情况下，制定全自动润滑系统来达至最佳润滑效果。
只要依据要求采用了优质润滑脂、工具和技术进行有效的润滑，将有助于大幅度减少停机时间。
3、污染——14%
轴承污染一般情况下占据14%。
轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂收到污染，将无法有效运行。
此外，由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占有所有使用轴承中的一小部分，所以所有提前失效的轴承中至少有14%是由于污染问题造成的SKF 拥有卓越的轴承制造和设计能力，可以为各种恶劣
的工作环境提供密封解决方案。
4、疲劳——34%
轴承疲劳失效一般情况下占据34%。
如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会收到影响，导致提前失效的轴承中有34%是由于疲劳引起的。
由于轴承在维护不当或应力过大时会发出“提前警告”，可以用状态监控设备进行检测和分析，因此突然的或计划外的失效是可以避免的。
二轴承故障特征频率的特点
什么是滚动轴承故障特征频率？
滚动轴承故障的特征频率就是轴承故障产生的振动频率。
典型的轴承故障特征频率有四种，分别为：BPFO-外圈故障特征频率；BPFI-内圈故障特征频率；BSF-滚动体故障特征频率和FTF-保持架故障特征频率。
滚动轴承故障特征频率的特点
1、轴承的故障频率与其他故障频率不同；
2、轴承故障频率是转速频率的非整数倍；
3、内外环故障频率的和频=“轴承滚动体通过频率”(滚动体个数X RPM)；
4、轴承内环故障频率往往伴有1 X 转速频率的边带；
5、轴承外环故障频率的幅值高于轴承内环故障频率的幅值；
6、轴承故障一般在发展到滚动体和保持架出现故障之前首先出现的是内环或外环故障频率；
7、轴承保持架故障频率(FTF)通常不是以其基频出现；
8、当滚动体本身出现故障时，往往会产生不仅滚动体故障频率(BSF)，还有保持架故障频率(FTF)；
9、轴承保持架断裂时，可能出现滚动体旋转故障频率；
10、一个以上滚动体有故障时，将产生有故障的滚动体数目x滚动体故障特征频率的频率。
如果5个滚珠或滚柱上有故障，往往将出现5X BSF的频率；
11、轴承故障频率允许的振动幅值不能绝对限定。
它不仅与具体机器、转速有关，还与轴承故障频率传递的通路有很大关系。
指示轴承损坏的最明显的标志就是存在轴承故障频率的谐波频率，尤其是这些频率伴有1X转速频率或轴承其它故障频率边带，应尽快更换该轴承。
12、评定的低速机器的轴承状态:
评定尤其是低于100转/分转速的机器轴承状态时，推荐采集时域波形和(FFT) 频谱二者。
当转速很低时，滚动体滚动通过轴承内外环上缺陷时发生的脉冲没有足够能量产生清楚的，可以检测出来的FFT谱中的频率，但
是在时域波形中仍然可能清楚的看出来。
13、振动传感器置于尽可能靠近轴承的承载区，尤其是轴承仅支承径向负载时。
14、不合适的轴承负载和安装问题
若轴承负载不合适或安装不恰当，例如，安装新轴承时，如果轴承与轴承座过盈配合过紧，使轴承“咔入”轴承座中，导致轴承内部间隙发生变化，使滚动体强制被压向轴承的内外环。
出现这种情况，轴承在起动时立即产生轴承外环和内环的故障频率。
由于安装不当对轴承施加了过大负荷。
虽然，可能尚未发生实际损坏，但是，如果检测不出这种故障问题并采取措施修正，则该轴承将在其预定寿命之前很早就损坏。
15、轴承润滑不良产生的频率
特征是在900到1600Hz范围内，有3或4个尖峰，尖峰之间的差频在80到130Hz.润滑良好的轴承可能也包括这些频率分量，然而，它们的幅值非常小，约为 1.27mmn/s或更小。
当润滑不良时，幅值增大到 2.54到5.08mm/s。