常见轴承失效案例分析
轴承损伤的12个典型案例，原因分析及解决方案
轴承损伤的12个典型案例，原因分析及解决方案轴承在运转中无法直接观察，但通过噪音、振动、温度、润滑剂的消耗等状况可以察觉轴承异常。
应及时检查分析故障原因，避免更大的损失。
本文分享轴承损伤的12个代表案例。
1、裂纹缺陷部分缺口有裂纹。
原因：主机的冲击负荷过大，主轴与轴承配合过盈量大；也有较大的剥离摩擦引起裂纹；安装时精度不良；使用不当（用铜锤、卡入大异物）和摩擦裂纹。
解决措施：应检查使用条件，同时设定适当过盈及检查材质，改善安装及使用方法，检查润滑剂以防止摩擦裂纹。
2、滚道表面金属剥离运转面剥离。
剥离后呈明显凹凸状。
原因：轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷作用，产生周期变化的接触应力。
当应力循环次数达到一定数值后，在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥离。
如果轴承的负荷过大，会使这种疲劳加剧。
另外，轴承安装不正、轴弯曲也会产生滚道剥离现象。
解决措施：应重新研究使用条件和选择轴承及游隙，并检查轴和轴承箱的加工精度、安装方法、润滑剂及润滑方法。
3、烧伤轴承发热变色，进而烧伤不能旋转。
原因：一般是润滑不足，润滑油质量不符合要求或变质，以及轴承装配过紧等。
另外游隙过小和负荷过大（预压大），滚子偏斜。
解决措施：选择适当的游隙（或增大游隙），要检查润滑剂的种类，确保注入量，检查使用条件，以防定位误差，改善轴承组装方法。
4、保持架碎裂铆钉松动或断裂，滚动体破碎。
原因：力矩负荷过大，润滑不足，转速变动频繁、振动大，轴承在倾斜状态下安装，卡入异物。
解决措施：要查找使用条件和润滑状态是否适宜，注意轴承的使用，研究保持架的选择是否合适和轴承箱的刚性是否负荷要求。
5、蠕变内径面或外径面打滑，造成镜面或变色，有时卡住。
原因：配合处过盈不足，套筒紧固不够，异常升温，主机负荷过大等。
解决措施：要重新研究过盈量是否合适，检查使用条件，检查轴和轴承箱的精度。
6、生锈腐蚀表面局部或全部生锈，滚动体变线条状生锈。
原因：保管状态不良，包装不当，防锈剂不足，水分酸溶剂等侵入，直接用手拿轴承。
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
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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
滚动轴承常见的失效形式和原因分析范文
滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55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。
6205轴承异常失效分析实例
［ ］ Ｔ Ｋ轴 承样本 Ａ一８６ Ｄ ／ Ｌ ． ３ Ｈ ５［ ＢＯ ］
载 荷 系 数／
［ ］ 万长森． ４ 滚动轴承 的分 析方 法 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 械工业 机
出 版 社 ，９ ５ １８ ．
图 ６ 轴承疲 劳寿命 随冲击载荷 系轴 承 寿 命 的 影 响 特 别 大 ， 于 工 作 载 荷 变 动 较 大 、 需 频 繁 启 动 的 设 对 常 备 ， 了准 确获 得轴 承 所受 载荷 ， 采 用 实 测 手段 为 应
进行 分析 。
收稿 日期 ：０ ０一 ３—１ ； 回 日期 ：０ ０一Ｏ ２ ２１ ｏ ０修 ２１ ７— ６
如 果 套 圈 回火 不 足 ， 用 过 程 中 内部 组 织 中 使 的部 分 残余 奥 氏体 会 发 生 马 氏体 转 变 ， 样 轴 承 这 的体 积 就 会 发 生 变 化 。如 果 由此 导 致 圆 度 变 形 ，
大学 ，０ ０ ２ １．
・
４ ０・
表 １ 回火 稳 定 性 试 验 对 比 ＨＣ Ｒ
《 轴承￣ ０ ０ Ｎ ．０ ２ １ ．Ｑ １
试 样
１
２ ３
回火 前 硬 度
内圈
６ ． ２０
６ ． ２０ ６ ． ２５
回火 后 硬 度
内 圈
６１ ８ ．
６１ ６ ． ６ １ ２．
用户 反馈 ６ ０ ２ ５一Ｚ Ｄ轴 承在 使 用 不 到 一 天 的 Ｚ 时 间 ， 出现 噪声异 常 而失 效 。６０ 就 ２ ５一Ｚ Ｄ轴 承安 １ 硬 度 和 回 火 稳 定 性 检 验 Ｚ
装使 用在 某 型 号 的 电 动 机 上 ， 转 速 为 ５００ｒ／ 其 ０ ｍｎ ｉ。从失 效 轴 承 的 表 观 情 况 来 看 ， 承 、 件 和 轴 附 润滑脂 都 已成 黑色 ， 清洗 后 发 现 轴 承 内 、 圈沟 道 外 有小 面积 剥 落 ， 钢 球 尚完 好 。现 对 其 失 效 原 因 但
轴承跑内圈故障案例分析
轴承跑内圈故障案例分析该文章取自网络，分享给大家者供参考，在此谈一点关于轴承跑内圈的个人体会，曾多次在现场遇到轴承跑内圈故障，振动特征也不尽相同，但也有共同之处。
不同之处为频谱形态，最常见的是工频及大量谐波，大部分谐波幅值接近于基频的1/3～1/2，且3X明显高于其他谐波，甚至超过基频的1/2，但也有个别频谱如文中所示基本为基频振动，这也是转发该文的主要原因；所遇跑内套故障共同特点是，振动不稳定，特别是停启设备后振幅大概率会发生突变，相位无规律变化大约在0～60度范围变化。
轴承跑内圈故障案例分析1、设备问题运行期间，发现风机轴承处的振动强度明显增大，振动的速度值超过10㎜/s。
而通过近几次的监测结果来看，其相位并不稳定。
并且，在停机时进行的实时跟踪监测结果表明：在降速时，振动强度并没有降低，反而进一步增加。
遂进行停车处理。
对设备检查时发现：定位侧轴承座上半体出现两条尚未贯穿的轴向裂纹。
由于缺乏备件，当时对轴承座进行了简单的加固处理，用夹具以及底部焊接在基础上的4条M18的锚螺栓将轴承座加固。
经过上述处理后，振动强度有所下降。
在接下来的几天中，由于锚螺栓因振动而导致螺母松动，使振动强度又有所回升。
在此期间，只要重新紧固锚螺栓。
振动的强度就会有一定程度的下降。
问题的关键是：究竟是什么原因使转子振动强度增加，并且能够达到如此高的峰值，导致轴承座损坏。
只有找到引起振动的主要因素，然后进行针对性的整改，才能从根本上解决这个设备故障。
2、设备结构轴功率: 400kW；吸入压力: 常压；排出压力: 5200 Pa；排出温度: 20～45ºC；吸入/排出流量:1593m³/min；转速为1490r/min 该风机采用悬臂式结构，使用两个独立的轴承座支承转子。
风机侧轴承座为转子定位端，电机侧为转子自由端，这样，转子热膨胀就是以风机侧轴承座为零点向两端发生。
两支承轴承型号为22222CK + H322为锥孔双列向心球面滚子轴承，具有承受一定的轴向力。
轴承失效案例-2
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 11.2 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。
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。
发动机连杆滚针轴承失效分析及产品改进
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工艺改进
总结词
优化轴承的加工和装配工艺
详细描述
改进轴承的加工工艺，提高加工精度和表面质量，降低表面粗糙度，从而减少摩擦和磨损。优化轴承 的装配工艺，确保轴承的预紧力和间隙调整达到最佳状态，提高轴承的工作稳定性和寿命。
设计改进
总结词
优化轴承的结构设计
VS
详细描述
根据实际工况和使用要求，对轴承的结构 进行优化设计。例如，改进轴承的滚针排 列方式、优化轴承的接触角和接触点等， 以提高轴承的承载能力和稳定性。同时， 考虑轴承的散热性能和润滑性能，以减少 热量积聚和摩擦磨损。
改进后的连杆滚针轴承可以提高发动机的性能和使用寿命，降低机械故障率， 提高生产效率和经济效益。同时，可以为相关行业提供技术支持和参考，推动 行业的技术进步和发展。
02
发动机连杆滚针轴承工作原理 及失效形式
发动机连杆滚针轴承工作原理
发动机连杆滚针轴承是一种滚动轴承 ，由内圈、外圈、滚针和保持架组成 。在工作时，滚针在内外圈之间滚动 ，传递扭矩和承受载荷。
发动机连杆滚针轴承失效分 析及产品改进
汇报人： 2023-12-27
目录
• 引言 • 发动机连杆滚针轴承工作原理
及失效形式 • 发动机连杆滚针轴承失效案例
分析 • 产品改进方案 • 改进后产品性能验证 • 结论与展望
01
引言
研究背景
发动机是机械设备中的重要组成部分，其性能直接影响机械 的整体性能。连杆滚针轴承是发动机中的关键部件，其失效 会导致发动机运转不平稳、振动和噪音等问题，严重影响发 动机的性能和使用寿命。
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发黑滚动体
8 腐蚀
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谢 谢 大 家！
磨损部分， 有偏移
滚道磨损痕迹距 端面由宽变窄
3 跑圈
内圈滚道 表面
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内圈内表面 呈镜面
外圈刮伤的 端面
4 偏载
滚道表 面剥落
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滚道表 面剥落
5 安装不当
较宽等间距 剥落
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铁屑等杂质
6 污染
滚道表面无 规则剥落
失效图片
外圈油槽受污 染的油脂
7 游隙小
发黑外圈
常见轴承失效案例分享
1 电腐蚀
碳黑的滚道面
失效图片
搓衣板状条纹
外圈滚道
对应搓衣 板状内圈 滚道
内圈滚道
对应碳黑 体
电蚀凹坑呈斑点状， 有一定的深度，数 量不一，有金属熔 融现象，在放大镜 下观察呈火山喷口 状。
电蚀部位
电蚀部位
2 不对中
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