轴承失效案例-2
滚动轴承失效分析及典型案例-印刷稿2014
轴承滚道处的断口形貌
断口的疲劳辉纹和二次裂纹材料疲 劳辉纹判断：断裂裂缝起源于轴承 的滚道工作表面
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液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析记录
仪器：ARC-MET930直读光谱仪 检测依据：GB/T4336-2002
材材料料成成分分 分分析析检检测测
结结果果
检测项目
C Si Mn S P Cr Ni Mo Cu
对轴承相关使用部位的调查
对轴承相关部位的调查的主要内容是；轴承的配合部位的尺寸和形位误 差、轴承座的安装配置情况等密封装置的完整程度、
4
轴承事故的现场处理－2
对轴承润滑部位的检查
轴承轴承润滑部位应检查；油箱（腔）的润滑油位是否合理、润滑管道 和分配系统是否畅通，润滑剂的牌号、润滑参数（更换周期、用量等）及 前期润滑剂的化验记录
其他相关零部件现场记录－1
液压柱塞泵轴承事故案例
其他相关零部件现场记录－2
大球部工作表面变色
柱塞组合件工作表面变色
柱塞头工作表面变色
缸体滑动表面变色
缸体孔内壁滑动表面变色
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液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析照片－1
配油盘工作表面变色有腐蚀点
14
液压柱塞泵轴承事故案例
轴承材料分析照片－2
轴承套圈滚道表面裂纹形貌×100X 轴承套圈滚道表面裂纹金相组织×250X
措施
检查冷却系统和可能进水的场合，检查冷却系统，保证必要的冷却 效果，更换润滑剂和定期检查润滑油的性能（6个月检查一次）。进实 施后，同类事故已杜绝。
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液压柱塞泵轴承事故案例
润滑油的磨损性能试验
四球机磨损试验
润滑油品
脂肪酸酯888-68
四球磨擦试验直 0.39mm（新油 ）0.99mm（现油） 径磨耗值
《滚动轴承失效分析》课件
案例1：疲劳失效
轴承断裂和损坏的实例分析。
案例2：腐蚀失效
轴承腐蚀和表面损坏的实例分 析。
案例3：过热失效
轴承过热和变形的实例分析。
预防措施和日常维护
采取适当的预防措施和进行规范的日常维护可以延长轴承的使用寿命。
1
预防措施
正确选用和安装轴承，合理设计润滑方案。
2
日常维护
定期检查和更换润滑油，清洁轴承和保持良好的工作环境。
长期使用引起的材料疲劳和断裂。
装配与安装失误
错误的装配和安装导致的失效。
滚动轴承的失效原因
滚动轴承的失效原因多种多样，包括摩擦磨损、腐蚀、过热和振动等。
1
摩擦磨损
由于摩擦和磨损引起的轴承表面的损
腐蚀
2
坏。
酸性或碱性环境中引起的轴承表面腐
蚀。
3
过热
轴承工作时产生的过多热量导致轴承 失效。
滚动轴承的失效分析方法
滚子轴承
通过滚子在内圈和外圈间滚动 来支撑旋转负荷。
滑动轴承
通过自润滑材料或润滑油在内 圈和外圈间形成润滑膜以支撑 旋转负荷。
轴承失效的原因和分类
轴承失效可能由多个因素引起，例如负荷过大、润滑不良和使用寿命到起的失效。
润滑失效
润滑不足或污染导致的轴承失效。
疲劳失效
失效分析是确定轴承失效原因的关键步骤，常用的方法包括外观分析、金相分析和润滑油分析。
1 外观分析
通过观察轴承外观特征来确定失效原因。
2 金相分析
使用显微镜和化学试剂来研究材料组织和化学成分。
3 润滑油分析
检测润滑油中的金属颗粒和污染物等。
实例分析：滚动轴承失效案例分析
通过实例分析真实的滚动轴承失效案例，可以更好地理解失效原因和分析方法。
齿轮、轴承故障引起的事故真实案例
齿轮、轴承故障引起的事故真实案例我给你讲个齿轮故障引起事故的事儿。
就有这么个小工厂，厂里有台老机器，那机器里的齿轮就像一群老黄牛，天天吭哧吭哧地干活。
其中有个关键的小齿轮，估计也是累得不行了。
它上面的齿啊，就像人的牙齿一样，慢慢开始掉“牙”了，可厂里的人没太在意。
结果有一天，这机器正转得欢呢，那个齿轮“咔嚓”一下，一个齿彻底崩断了。
这就像是多米诺骨牌的第一张被推倒了，其他的齿轮跟着就乱了套。
整个机器就开始剧烈晃动，发出那种特别恐怖的“咔咔”声，就跟鬼哭狼嚎似的。
然后，连接机器的一个小架子直接被震断了，旁边放着的一堆原材料也被打翻了。
好在当时附近没工人，要不砸到人可就惨了。
就这么一个小小的齿轮故障，让整个生产线停了好几天，损失了不少钱呢。
再给你说个轴承故障的例子。
有个运输公司的大货车，那车的轴承就像是车的“关节”一样重要。
有个司机呢，平常就大大咧咧的，对车也不咋精心保养。
那轴承啊，其实早就有点小毛病了，里面的滚珠就像调皮的小豆子，在那轴承里开始不安分地晃荡。
可是司机没发现啊。
有一次，这货车满载着货物在高速公路上飞奔呢。
突然，就听到车底下传来一阵尖锐的“吱吱吱”声，就像老鼠被捏住了尾巴一样叫得特别惨。
司机还没反应过来呢，紧接着就是“轰”的一声，车后轮直接抱死了。
这可不得了啊，车在高速上一下子就失去了控制，像个喝醉了酒的大汉，开始在路上乱扭。
后面的车吓得赶紧刹车、变道，差点就连环追尾了。
这货车最后撞到了高速路边的护栏上，货物撒了一地，车也被撞得破破烂烂的。
你看，就这么个轴承出故障，差点就酿成大祸啊。
常见轴承失效案例分析
润滑不良可能是由于润滑油选用不当、润滑油量不足、润滑油污染或润滑系统故障等原因造成的。当轴承缺乏良好的润滑时，金属与金属之间的直接接触会增加，导致摩擦和磨损迅速增加，进而引起轴承过热、运转困难或噪声等问题。
润滑不良导致的轴承失效
水分和杂质的侵入
水分和杂质侵入轴承会导致轴承生锈、运转不灵活和噪声等问题，严重影响轴承的使用寿命。
详细描述Βιβλιοθήκη 轴承材料的疲劳失效VS
磨损失效是指轴承在运转过程中，由于摩擦磨损导致材料逐渐损失的现象。
详细描述
磨损失效通常是由于润滑不良、异物进入、材料硬度过大或表面粗糙度不均匀等原因引起的。随着材料损失的增加，轴承的精度和性能会逐渐降低，最终可能导致轴承失效。为了减少磨损失效，需要定期维护和更换润滑油，保持轴承周围环境的清洁度，并选择合适的材料和表面处理技术。
总结词
轴承材料的磨损失效
总结词
腐蚀失效是指轴承材料受到化学腐蚀或电化学腐蚀而导致的性能下降或损坏的现象。
详细描述
腐蚀失效通常是由于轴承周围环境中的腐蚀性介质、潮湿空气、盐雾或酸碱溶液等引起的。腐蚀会导致轴承材料表面出现坑蚀、斑点或裂纹，严重时甚至可使轴承完全失效。为了防止腐蚀失效，需要选择耐腐蚀的材料和表面处理技术，同时保持轴承周围环境的干燥和清洁度，定期进行防锈处理和维护。
轴承结构的热设计不当
详细描述
总结词
总结词
轴承结构的刚度不足会影响其稳定性和使用寿命。
详细描述
轴承结构的刚度不足会导致轴承在运转过程中发生变形，影响其旋转精度和稳定性，从而降低其使用寿命。同时，刚度不足还可能导致轴承内部间隙增大，增加摩擦和磨损。
轴承结构的刚度不足
04
轴承使用环境失效案例
轴承故障案例
轴承故障案例轴承故障案例：1. 轴承负荷过大：某工厂的一台设备在运行过程中，由于负荷过大导致轴承故障。
经过检查发现，设备的工作负荷超过了轴承的额定负荷，导致轴承过早磨损和失效。
2. 轴承润滑不良：一辆机动车的后轮轴承出现异常噪音，经过检查发现轴承润滑不良。
原因是车辆长期在恶劣环境下运行，导致润滑油污染和减少，轴承无法正常润滑，进而导致故障。
3. 轴承安装不当：某工程项目中，一台重型设备的轴承出现异常振动。
经过检查发现，轴承安装时没有按照规定的步骤和方法进行，导致轴承与设备的配合不良，引发故障。
4. 轴承材料疲劳：一台风力发电机的主轴承发生故障，经过分析发现轴承材料出现疲劳现象。
由于风力发电机长期在恶劣环境下运行，轴承受到很大的载荷和振动，导致轴承材料疲劳失效。
5. 轴承过热：一台冶金设备的轴承在运行过程中发生过热现象。
经过检查发现，轴承润滑不良，摩擦热量无法及时散发，导致轴承过热并最终失效。
6. 轴承进水：一台造纸机的轴承发生异常噪音，经过检查发现轴承进水。
原因是设备长期在潮湿环境下运行，导致轴承密封不严，进水进入轴承内部，引发故障。
7. 轴承磨损：一台机床的主轴承出现磨损现象，导致设备运行不稳定。
经过检查发现，轴承长期在高速运转下，摩擦力度大，导致磨损加剧，最终引发故障。
8. 轴承外环裂纹：一台电机的轴承外环出现裂纹，导致设备运行时噪音增大。
经过检查发现，轴承在运行过程中受到过大的外力冲击，导致外环出现裂纹，最终导致轴承失效。
9. 轴承内圈磨损：一台工程机械的转向轴承出现内圈磨损现象，导致设备转向不灵活。
经过检查发现，由于设备长期在恶劣工况下运行，轴承内圈受到严重磨损，进而引发故障。
10. 轴承过度紧固：一台卷烟机的轴承发生异常振动，经过检查发现轴承过度紧固。
由于设备在安装过程中，操作人员将轴承过度紧固，导致轴承无法正常运行，最终引发故障。
以上是关于轴承故障的十个案例，涵盖了轴承负荷过大、润滑不良、安装不当、材料疲劳、过热、进水、磨损、外环裂纹、内圈磨损和过度紧固等不同类型的故障。
机械案例分析
机械案例分析机械工程是一门应用科学，通过对材料、结构、运动、能量等知识的应用，来设计、制造、维护各种机械设备和系统。
在实际工程中，机械案例分析是非常重要的，通过对已有案例的分析，可以帮助工程师更好地理解问题，找到解决方案，并且在未来的设计和制造中避免类似的问题。
本文将结合实际案例，进行机械案例分析，以期为机械工程师提供一些实用的经验和启示。
案例一，轴承故障分析。
在某工厂的生产线上，一台重要的设备突然出现了故障，经过检查发现是轴承损坏导致的。
经过详细的分析，发现轴承损坏的原因主要有以下几点，一是轴承的润滑不足，导致摩擦增大，温升过高；二是安装不当，导致轴承受到了不必要的振动和冲击；三是轴承本身存在质量问题，制造工艺不合格。
针对这些问题，工程师们采取了相应的措施，一是加强轴承的润滑工作，保证其在工作过程中不会因为摩擦而过热；二是重新设计了轴承的安装结构，减小了振动和冲击的影响；三是更换了质量不合格的轴承，确保设备的正常运行。
通过这次故障分析，工程师们对轴承的工作原理和使用条件有了更深入的了解，也为以后的设备维护提供了宝贵的经验。
案例二，齿轮传动失效分析。
在某机械设备的齿轮传动系统中，出现了严重的失效问题，导致了设备的停工。
经过检查和分析，发现齿轮失效的原因主要有以下几点，一是齿轮的设计不合理，导致了齿面受到了不均匀的载荷；二是齿轮的材料选择不当，导致了齿面的疲劳破坏；三是齿轮的制造工艺存在问题，导致了齿面的粗糙度过大。
针对这些问题，工程师们采取了相应的措施，一是重新设计了齿轮的结构，保证了齿面受力的均匀分布；二是优化了齿轮的材料选择，提高了其抗疲劳能力；三是改进了齿轮的制造工艺，提高了齿面的加工精度。
通过这次失效分析，工程师们对齿轮传动系统的设计和制造有了更深入的认识，也为以后类似问题的解决提供了宝贵的经验。
结语。
机械案例分析是机械工程领域非常重要的一部分，通过对实际案例的分析，可以帮助工程师们更好地理解问题，找到解决方案，并且在未来的设计和制造中避免类似的问题。
进口滚动轴承失效或破坏案例分析
２１ 轴承 失效或 破坏 案例 的获得 ． 使 用过 程 中的轴承 通过 跟踪或 状态 监测 ，其 破 坏 或失效 前后 的信 息及数 据是研 究 分析最可 靠 的材料 ，特 别是 跟踪 非正常 破坏 或失 效案例 的轴 承使用 工况 及数 据 ，对 研 究其破 坏机 理及疲 劳极
限具 有更特 殊 的意 义 。
中 图 分类 号 ： Ｈ１ ３ ３ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ： １ ７ －８ １ ０ １ ０．６ ．３ Ｔ ３． ３ Ａ ６ ２ ０ ｆ １） ５０ ００ ４ ２
滚动轴 承 是广泛 应用 于传 动装置 的 重要机 械 基础 件 ，其质量 的好 坏直 接影 响到 主机性 能 的发
进 口滚动轴承失效或破坏案例分析的 目 标应
面 向企业重 要装 备或进 口流 水线装 备 。研究 内容 则是 通过对 其进 口轴 承破坏 案例 的收集 ，对造 成 其 失效或破 坏 的因素 进行分 析和 原 因判定 ，从而
以生产 一线 的实 际工 况 ，取 代在试 验 室 中的模 拟
处 于大量积 累试 验数 据 的阶段 ， 以便 在未 来 的适
国际上轴承 制造 商及 轴承大 用户 对提 高轴 承 综合 质量 ，尤其 是提 高轴 承寿命 及其 可靠 性 的需求与
日俱 增 。同 时，大量 设备及 轴承 备件 进入我 国 ，
挥 ，而轴 承 的寿命 则是轴 承质 量 的综合 反映 。在 中国轴承 行业 “ 十一 五” 发展 规划 中，重 点要求 开
各类进 口 装置及高负荷、高温、腐蚀性等恶劣环 境下 的进 口轴承 使用 量较大 。除轴 承及 轴承 单元 以外 ，与轴 承使 用配 套 的润 滑系 统 、密 封件 、维 修及状 态监 测产 品也 同时向客户 提供 ，其 中润 滑
发电机轴承更换事故案例
发电机轴承更换事故案例发电机轴承更换事故案例：1. 案例一：某电厂发电机轴承更换事故某电厂的一台发电机在运行过程中出现了异常噪音和振动，经过检查发现是轴承出现了故障。
为了避免进一步损坏发电机，电厂决定对轴承进行更换。
然而，在更换过程中，由于工人操作不当，导致发电机叶轮和轴承之间的连接螺栓没有正确安装，最终导致发电机在运行时出现松动，引发断轴事故。
2. 案例二：某工厂发电机轴承更换事故某工厂的一台发电机出现了漏油和发热等异常情况，经过检查发现是轴承老化损坏。
工厂决定对轴承进行更换，但在更换过程中，由于没有使用适当的工具和设备，导致轴承没有正确安装，最终导致发电机在运行时出现不稳定和振动加剧的问题，影响了发电机的正常运行。
3. 案例三：某发电站发电机轴承更换事故某发电站一台老旧的发电机轴承出现了故障，需要进行更换。
由于发电机是在高温环境下运行的，工作人员在更换过程中没有注意到轴承的热胀冷缩特性，导致安装时没有考虑到合适的间隙，最终导致轴承在运行过程中受到过度热胀，引发了发电机的故障和停机事故。
某石油公司的一台发电机在运行过程中出现了异常噪音和振动，经过检查发现是轴承故障。
为了尽快修复发电机，公司决定进行轴承更换。
然而，在更换过程中，由于没有进行必要的安全措施，工作人员在拆卸轴承时发生了意外，导致受伤事故发生。
5. 案例五：某钢铁厂发电机轴承更换事故某钢铁厂的一台发电机运行时间较长，轴承出现了严重的磨损和老化现象，需要进行更换。
在更换过程中，由于没有对发电机进行全面检查和维护，导致发电机其他部件的损坏和故障，最终引发了发电机的停机事故。
6. 案例六：某化工厂发电机轴承更换事故某化工厂的一台发电机在运行过程中出现了温度升高和振动异常等问题，经过检查发现是轴承故障。
工厂决定对轴承进行更换，但由于没有进行充分的准备工作，导致更换过程中使用的新轴承与发电机其他部件不兼容，最终引发了发电机的故障和停机事故。
7. 案例七：某矿山发电机轴承更换事故某矿山的一台发电机在运行过程中出现了异常噪音和振动，经过检查发现是轴承故障。
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一、烧灼
案例1 深沟球轴承的烧灼[1]
1.1 故障表现
某工厂的设备在生产使用过程中其电机主轴及主轴用轴承均遭损坏，该轴承型号为6317 的深沟球轴承。
然而，更换后轴承很快遭损坏，不得已再次换上一个新轴承，结果在短时间内又遭损坏。
图 1
1.2 失效模式分析
维修人员在没有电机主轴图纸的情况下，利用原轴测绘进行委托加工，轴承位轴径尺寸确定偏大，公称直径大了6∼7μm，轴承热装后导致轴承内圈膨胀过大，滚球与内外圈滚道间隙太小，运行过程中受热后继续膨胀，摩擦加剧导致发热严重而引发咬死，继而烧毁破坏。
二、断裂
案列2 深沟球轴承保持架铆钉断裂[2]
2.1故障表现
某套深沟球轴承在交付客户使用300h 后，发生保持架铆钉断裂。
2.2 失效模式分析
工作中的轴承受到轴向振动冲击力，使本应沿沟道呈圆周公转的钢球产生轴向冲击力，作用于沟道两侧，致使沟道两侧边缘塑性变形，沟道边缘凸起形成波浪状(均匀分布的26 个波, 两侧峰谷相对, 说明是有规律的振动) ，此轴向冲击力同时作用于保持架兜孔两侧，致使两半保持架分离，铆钉受轴向拉伸力而被拉断。
案列3轴承外圈断裂失效[3]
3.1故障表现
某轴承外圈断裂,在其滚道表面出现明显的磨损痕迹,轴承中的润滑脂已经固化。
3.2 失效模式分析
由于其材质中铬含量偏高，碳含量偏低，材料表面硬度及冲击韧度、疲劳强度等力学性能下降的缘故，致使外圈在滚动过程中，在交变应力的反复作用下发生脆性断裂。
轴承滚动过程中，润滑脂的降解失效，导致外圈和滚柱之间的直接对磨，加速了轴承表面的磨损和脱落。
脱落颗粒引发了滚柱在滚动过程中的振动和跳动，周期性碰撞外圈挡边。
外圈挡边圆角过渡的应力集中处在滚柱不断碰撞后萌生裂，并快速失稳扩展而断裂。
案例4 矿井运输设备某轴承的断裂[4]
4.1故障表现
轴承的内外圈开裂，保持架严重磨损和断裂，同时在内外圈表面上产生了轴向裂纹、内外圈表面上周向裂纹和内外圈端面上径向裂纹。
4.2 失效模式分析
主要是因为轴承装配时配合太紧，使得装配面形状误差过大；轴承在工作时，润滑不良且不对中使得保持架严重过载，摩擦产生大量热量，产生胶合作用，受力后发生断裂。
三、磨损
案列5矿井运输设备某轴承的磨损[5]
5.1故障表现
轴承滚道表面模糊无光泽，有光亮区域；滚动体有不规则磨损痕迹；滚道、滚动体上与保持架接触部位磨损；滚动体和滚道表面磨损引起内部松动；滚道上和滚动体早期剥落；滚动体及滚道接触边缘剥落；受力表面较大面积压光和微观剥落；保持架金属黏在滚动体上内圈内孔或外圈外表面有黏着条痕；滚道、滚动体上产生边缘条痕。
5.2 失效模式分析
轴承中有粗糙磨料和细小磨料，这种磨料会引起的振动；由于润滑不良或有惯性力作用于保持架上，使得保持架额外受力；内圈或外圈不正，轴承内部也会有磨料；润滑不良及过滤欠佳导致内部有残余磨料；过载、润滑不良或粗糙安装；轴向载荷过大或轴与轴承座孔不对中；过载、润滑不良；滚动体运动受阻；润滑不良，速度过高；与内外圈配合松动，造成旋转爬行。
案列6轴承的磨损失效[6]
6.1故障表现
滚子和轨道之间的磨损
6.2 失效模式分析
主要原因是轴承在工作时，由于轴承的滚子和轨道之间安装不合理，使的游隙过小，同时从外面进入了一些细小的微粒，从而让轴承的滚子和轨道之间的磨损严重；除此之外，由于润滑油的选择不当或润滑油膜厚度不够，这些都会加速磨损。
四、疲劳
案列7某轴承的疲劳失效[7]
7.1故障表现
7.2 失效模式分析
其主要原因是轴承在长时间工作后，由
于循环应力和热作用，使得轴承表面受
挫，再加上润滑不当，导致在轴承轨道
表面产生细微的裂纹；由于滚子和轨道
的相对滑动和相互挤压，也会产生一些表面压痕，在循环应力的作用下，进过一段时间，会发生疲劳脱落。
参考文献
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[6] 刘同章, 李洪昌, 葛庆刚. 工业生产中轴承的失效与分析[J]. 山东工业技术, 2014, (13):65,99.
[7] 刘同章, 李洪昌, 葛庆刚. 工业生产中轴承的失效与分析[J]. 山东工业技术, 2014, (13):65,99.。