SKF滚动轴承的失效分析
浅谈轴承失效原因分析
轴承失效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：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。
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。
SKF轴承及轴承故障诊断
n 的不同， p
n
2. 滑动轴承的典型结构
对开式 整体式
油环轴承
推力滑动轴承
椭圆轴承和多油楔轴承
带锥形表面轴套的轴承
对开式
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
液体摩擦是最理想的情况，汽轮机等长期且高速旋转的
机器，应该确保其轴承在液体润滑条件下工作。在一般 机器中，摩擦表面多处于干摩擦、边界摩擦和液体摩擦 的混合状态，称为混合摩擦（或称为非液体摩擦）。
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
左图为摩擦副的摩擦特
性曲线，这条曲线是由实验
1. 滑动轴承的特点、类型及应用
液体摩擦 若两摩擦表面间具有足
够的润滑油，而且能满足一定的条 件，则在两摩擦表面间可形成厚达 几十微米的压力油膜，能将相对运 动着的两金属表面隔开，此时，只 有液体之间的摩擦，称为液体摩擦， 又称液体润滑。
液体摩擦
摩擦系数很小 0.0010.01 ，能
显著减少摩擦和磨损。
二、轴承的种类及应用
2.1滑动轴承
切割硼化钛陶瓷断面（x7）
切口横截面的结构形状（x7）
纯水型
磨料型
上部区域
中部区域
下部区域
高压水射流切割的两种类型
研究基于以下基本假设：
1）假定套圈具有弯曲刚性，即不考虑套圈的弯曲变形， 所有的变形仅为弹性接触变形，变形规律符合Hertz弹性 接触理论； 2）钢球与滚道之间为平面接触，钢球在滚道上做纯滚动， 不考虑滑动； 3）假定外圈不绕其轴线转到，外圈只有五个自由度； 4）驱动轴轴线不发生位移； 5）假定驱动轴转速恒定，即不考虑转速的波动，假定内 圈与轴颈刚性配合； 6）不考虑保持架的质量。
滚动轴承轴承失效的原因分析
不同的轴承故障类型对应的轴承振动的特征是不同的。
轴承的运动部件的使用寿命取决于运动部件接触面材料的疲劳和磨损。
轴承的早期故障产生的原因很多，最常见的因素包括：疲劳、磨损、塑性变形、腐蚀、局部硬化、润滑不良、装配缺陷和设计缺陷。
通常情况轴承的失效是由于多个因素共同作用的结果，或者起初一种因素，随着故障的加重逐渐导致出现多种故障。
在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。
只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
下面给大家讲解一下一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
关于失效原因请点击查看㊙80%的轴承提早失效是因为没有正确的安装（附视频）1.失效实物和背景材料的收集尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。
充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。
具体内容包括：（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。
运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
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。
轴承失效分析
阜新金山电厂电机轴承失效分析轴承型号：SKF-NU322 ECM/C3公司名称地址：联系电话：传真：日期：2010年9月20日——目录——一．问题现状。
二．问题分析。
三．问题解决建议。
一．问题现状。
1．此次失效轴承SKF-NU322 ECM/C3为贵公司6000W电机非固定端圆柱滚子轴承，此电机负载为空压机，需要频繁停止、启动。
电机内部转动轴以前没有损坏进行过修理。
2．轴承内部润滑脂发暗，且里面有颗粒状物体、部分铜屑。
3．滚动体之间保持架磨损，一端保持架多出断裂。
4．轴承外圈靠近滚动体侧变色，外圈出现裂缝。
5．每个滚动体表面变色，有不同程度的压痕，且每个滚动体有较大通体撕裂痕迹。
6．轴承内圈与轴暴死。
7．现用润滑脂为CAM2 HI TEMP LITHIUM COMPLEX EP2二．问题分析具体情形见图片：保持架断裂，外圈变色——润滑脂缺失，滚动体与保持架直接接触，由于保持架为铜材质，磨损后铜屑多数落入轴承内外圈滚道内，进步加速润滑脂的失效，渐渐的保持架被磨损断裂；同时部分铜屑部分附着在外圈上，使外圈靠近滚动体侧变色。
轴承外圈裂纹——轴承保持架磨损后铜颗粒使得轴承滚动体在缺润滑脂的情况下无法转动，在电机负载空压机频繁启动过程中产生振动，将轴承外圈振裂。
滚动体之间保持架隔边磨损，滚动体破损——滚动体局部润滑脂发生缺失，滚动体与保持架摩擦加剧，轴承升温，加剧润滑脂失效；再则由于润滑脂的失效，使得滚动体与保持架直接接触，铜屑堆积在滚道内部，空压机频繁启动，滚动体频繁的冲击保持架，致使滚动体和保持架密死，造成滚动体和保持架的破损。
轴承内圈与轴暴死——轴承滚动体与保持架密死后，电机继续运转，轴承内圈与电机轴发生相对运到，产生大量热量，逐渐轴承内圈与轴的材料熔接在一起。
三．问题解决建议。
一．经我们公司工作人员研究讨论，出现此类问题为现在使用润滑脂CAM2高温复合锂润滑脂HI TEMP LITHIUM COMPLEX EP2型号粘度不足，在轴承高速运转过程中无法形成润滑油膜，建议使用高粘度的润滑脂，或与挤压剂混合使用，可提供极好的负载能力和抗磨性能。
滚动轴承动力学失效分析与寿命评估
滚动轴承动力学失效分析与寿命评估滚动轴承是机械传动中常用的关键元件之一，其在各种工况下都承受着巨大的载荷和转速。
由于长时间运转下的疲劳和应力集中，滚动轴承容易发生失效。
因此，对滚动轴承的动力学失效进行分析和寿命评估是非常重要的。
一、前言滚动轴承作为机械传动的关键组件之一，其稳定性和可靠性直接影响着设备的性能和寿命。
滚动轴承的失效通常分为表面失效、内圈失效和滚道失效等多种形式。
因此，对滚动轴承的动力学失效进行深入分析，并对其寿命进行评估，对于提高设备的使用寿命和可靠性具有重要意义。
二、滚动轴承的基本原理滚动轴承是通过滚动体（如钢球、滚子等）在内外圈之间滚动来实现轴与承载之间的相互分离和接触。
滚动轴承具有较高的承载能力、运转平稳、滚动阻力较小等优点，因此广泛应用于机械传动系统中。
三、滚动轴承动力学失效分析1. 表面失效表面失效是指轴承内外圈表面发生疲劳剥落或脱落等现象。
表面失效通常是由于轴承受到不均匀的载荷和周期性应力加载导致的。
在高负荷和高转速的工况下，轴承的表面往往会发生微小的裂纹，随着时间的推移，裂纹会逐渐扩展并最终导致轴承的失效。
2. 内圈失效内圈失效是指轴承内圈出现裂纹、断裂或塑性变形等失效形式。
内圈失效通常是由载荷过大、轴承材料缺陷或装配不当等原因导致的。
内圈失效一般会引起设备的停机，对生产造成严重影响。
3. 滚道失效滚道失效是指轴承滚道出现疲劳剥落、腐蚀或齿槽形成等情况。
滚道失效通常是由于滚动体在滚道上的不均匀载荷和过大的摩擦力导致的。
滚道失效会使轴承的运行不稳定，产生异常声音和振动，从而严重影响设备的正常运转。
四、滚动轴承寿命评估方法滚动轴承寿命评估是通过对轴承的动力学失效进行分析和计算，从而预测轴承的使用寿命。
常用的评估方法有以下几种：1. 经验公式法经验公式法是根据过去的实验和应用经验建立的数学模型，通过计算得到轴承的寿命。
这种方法简单快捷，但其精度较低，在实际应用中通常用于初步估算。
滚动轴承的故障现象及原因分析
滚动轴承的故障现象及原因分析滚动轴承是机械设备中常用的一种轴承形式，由内圈、外圈、滚子和保持架组成。
它的主要作用是承载和传递旋转运动或轴向运动的载荷。
然而，在实际的使用过程中，滚动轴承可能会出现各种故障现象。
下面，我将从滚动轴承的故障现象和原因两个方面进行分析。
一、故障现象：1.轴承过热：滚动轴承过热通常表现为温度升高。
过高的温度会导致润滑剂失效，加剧摩擦和磨损，最终导致轴承损坏。
2.噪音：滚动轴承在工作时会发出异常的噪音。
噪音通常由于轴承的松动、减速器齿轮偏心或不平衡导致的振动引起，也可能是轴承部分损坏或磨损的结果。
3.卡住：滚动轴承可能会发生卡死现象，即不能正常转动。
卡住通常由于外部污染物进入轴承内部，或者内外圈之间的配合不当引起。
4.弹性不良：滚动轴承在运转时可能会出现弹性不良现象，即出现过大的变形或破裂。
弹性不良通常由于材料强度不足，或者过载运转和外部冲击引起。
5.寿命短：滚动轴承的使用寿命取决于材料质量、制造工艺和使用环境等因素。
如果这些方面存在问题，轴承的寿命可能会显著减少。
二、原因分析：1.润滑不良：润滑不良是导致滚动轴承故障的常见原因之一、润滑不良会导致轴承过热、摩擦增大和磨损加剧。
常见导致润滑不良的原因包括润滑油质量不合格、润滑油脂添加不足等。
2.过载运转：滚动轴承在过载运转时会受到较大的载荷，使得轴承的压力和摩擦增大，加速磨损和损坏。
过载运转通常是由于设备设计不合理、外部冲击或负载突然变化等原因引起的。
3.安装不当：滚动轴承的安装不当会导致内外圈之间的配合间隙不合适，产生轴承松动或过紧，引起摩擦增大和磨损。
安装不当还可能导致载荷不均匀分布，使得特定部位的轴承负荷过大而损坏。
5.材料质量问题：滚动轴承的材料质量直接影响其使用寿命和性能。
低质量的材料容易导致强度不足、易磨损和易断裂等问题，从而缩短滚动轴承的使用寿命。
综上所述，滚动轴承的故障现象和原因分析包括轴承过热、噪音、卡住、弹性不良、寿命短等故障现象，其原因包括润滑不良、过载运转、安装不当、环境污染和材料质量问题。