发动机故障分析培训-轴承失效

轴承失效原因及改善方法摘要轴承是机械设备中广泛应用的一个重要零件，它承受着机器运转时的载荷，使机器得以平稳运转。

然而，轴承在使用过程中由于诸多因素的影响，会出现失效的情况。

本文将详细介绍轴承失效的原因，并给出相应的改善措施，以帮助读者更好地维护和保养机械设备。

轴承失效原因1.磨损轴承是机器运转过程中承受载荷的零件，长时间的使用会导致轴承表面的磨损。

磨损会使得轴承的表面变得粗糙，摩擦系数增加，从而导致轴承的失效。

2.油膜破裂轴承在运转过程中，需要润滑油来形成一层薄膜来减小轴承表面之间的摩擦，防止磨损。

然而，如果润滑油的质量差，或者润滑油使用时间过长，润滑油的黏度和清洁度会降低，导致轴承失去润滑，油膜破裂，从而导致轴承失效。

3.腐蚀轴承在运作时，如果进入杂质或者液体，会导致轴承出现腐蚀。

腐蚀会引起焊死或者锈蚀，使得轴承卡住不能动了或者磨损严重。

4.过载如果轴承所承受的载荷超过了轴承设计的最大承载能力，会导致轴承过载，从而导致轴承失效。

5.温度过高轴承在长时间的运作中会产生大量的热量，轴承的温度过高会导致轴承变形，从而导致轴承失效。

轴承失效改善方法1.清洗轴承在运行过程中会积累大量的污垢，清洗轴承可以有效地去除污垢，保证轴承的正常工作。

2.润滑轴承需要适量的润滑油或者润滑脂来形成一层润滑膜，减少轴承表面的摩擦。

根据轴承的规格要求，选择适当的润滑油或者润滑脂，并周期性地更换润滑油或者润滑脂，可以有效地延长轴承的寿命。

3.保持干燥轴承需要保持在相对干燥的环境中工作，因为水分和潮气会引起轴承的腐蚀。

在储存和使用轴承时，应尽量避免轴承与潮湿的物体接触。

4.控制负载轴承在使用时，要根据轴承的承载能力，对机器进行合理的负载控制，避免轴承的过载，减小轴承的磨损，从而延长轴承的使用寿命。

5.控制温度轴承在运作过程中，应保持合适的温度，避免轴承过热。

在设备运行过程中，可以采取冷却、通风等措施来降低轴承温度，保持轴承的正常工作状态。

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。

（１）过载。

严重的表面剥落和磨损，表明了滚动轴承因过载引起的早期疲劳产生的失效（此外配合过紧也会造成一定程度的疲劳）。

过载还会引起严重的轴承钢球滚道磨损、大面积剥落并时而伴有过热现象。

补救办法：减少轴承的负荷或提高轴承的承载能力。

（２）过热。

滚子的滚道、钢球或保持器改变颜色，表明轴承过热。

温度的升高会使润滑剂作用降低，使油漠不易形成或完全消失。

温度过高，会使滚道和钢球的材料退火，硬度下降。

这主要是散热不利或重载、高速的情况下冷却不充分造成的。

解决办法：充分散热，追加冷却。

（３）低负荷振蚀。

在每个钢球的轴向位置上出现椭圆形的磨损痕迹，这表明当轴承不工作且未产生润滑油膜时，由外部振动过度或低负荷振蚀造成失效。

补救办法：使轴承隔振或在轴承的润滑脂中加入抗磨添加剂等。

（４）安装问题。

主要注意以下几方面：第一，注意安装施力。

如滚道上出现间隔的压坑，表明负荷已超出了材料的弹性极限。

这是由于静态过载或者严重的冲击（如安装时曾用锤子敲击轴承等）引起的。

正确的安装方法是仅对要压装的圈环施力（在轴上装内圈时勿推压外圈）。

第二，注意角接触轴承的安装方向。

角接触轴承具有一椭圆形的接触区，并仅在一个方向上承受轴向推力。

在相反的方向上装配轴承时，因钢球处在滚道边缘，其受载面会产生槽形磨损带。

因此在安装时应注意正确的安装方向。

第三，注意对中。

钢球磨损痕迹偏斜、不与滚道方向相平行，表明安装时轴承未对中。

若偏斜量＞16000，就易引起轴承温度上升并出现严重磨损。

其产生原因可能是轴有弯曲、轴或箱体有毛刺、锁母的压紧面未与螺纹轴线相垂直等。

因此，安装时应注意检查径跳情况。

第四，应注意正确配合。

轴承内、外圈的装配接触面上出现圆周状的磨损或变色，是由轴承与其相配的零件配合过松引起的。

磨蚀产生的氧化物为一种纯褐色磨料，其结果会造成轴承进一步磨损、发热和产生噪音和产生径跳等一系列问题，因此装配时应注意正确配合。

又如滚道底部有严重的球形磨损轨迹，这表明因配合过紧使轴承间隙变小，由于扭距增大、轴承温度上升，使轴承很快因磨损和疲劳而失效。

某型航空发动机止推轴承故障分析与处理随着航空工业的不断发展，航空发动机在现代飞机上的作用越来越重要，其运行状态直接关系到航空飞行的安全和稳定性。

航空发动机止推轴承作为发动机的重要部件之一，其工作状态的稳定性和可靠性至关重要。

本文旨在探究某型航空发动机止推轴承故障的原因及其处理方法。

1.故障现象某型航空发动机的止推轴承在使用中出现了严重的震动和噪声。

起火后检查发现，止推轴承的内外径之间的间隙有所增加，并且表面出现了磨损和烧伤的现象。

同时，止推轴承的滚针也有被磨损的情况。

2.故障原因（1）止推轴承的过度负荷止推轴承在工作时，承受的轴向负荷较大，一旦受到过大的轴向负荷，会导致轴承出现变形或者断裂，从而使其失去正常的运行能力。

随着使用时间的增长，止推轴承的表面会逐渐磨损，其间隙也会逐渐增大。

如果不及时更换，将会加剧轴承的磨损程度，最终导致轴承失效。

（3）止推轴承的润滑不良止推轴承在工作时需要充分的润滑才能保持正常的工作状态。

如果由于润滑不良导致轴承摩擦产生过多的热量，将会加剧轴承的磨损程度，从而影响航空发动机的运行稳定性。

（4）设计缺陷某型航空发动机止推轴承的设计存在一定程度的缺陷，如轴向负荷分布不均匀等。

这将导致轴承的磨损增加，最终影响其工作状态的稳定性。

3.故障处理（1）加强轴承润滑在轴承的工作中，充分的润滑是确保轴承工作稳定的关键。

因此，可以在轴承的表面涂上一层润滑油或者脂类物质，以减少摩擦和磨损。

（2）对轴承进行定期保养航空发动机止推轴承属于易损部件，因此在日常使用中一定要加强对其的检查和保养。

例如，需要定期检查轴承表面的平整度、孔径尺寸以及清洗轴承内部的灰尘和杂物，保持其干净和整洁.（3）改进轴承的设计通过改进轴承的设计，调整负荷平衡，使得轴承承受的负荷更为均衡，减少轴向负荷对轴承的损害，从而减少轴承的磨损和失效的可能性。

（4）进行故障预测可以利用振动信号采集设备对轴承进行实时监测，并通过振动分析算法预测轴承失效的可能性，及时采取维护措施，提高轴承的可靠性和可用性。

航空发动机主轴轴承失效模式分析摘要：经济的发展推动了航空业的发展，但与此同时，我国航空发动机出现的故障中，轴承失效导致的事故在不断增加。

但当前对轴承失效的分析工作，常常以某一套飞行事故发动机轴承的失效研究为主，而因其他原因造成的航空发动机滚动轴承的早期失效模式，受条件制约，未进行系统分类和深一步的研究。

航空发动机主轴轴承的主要损伤模式为剥落、微粒损伤、压延印痕、夹杂物损伤、打滑蹭伤、磨损、接触腐蚀、断裂和变色。

这些失效模式分类对于滚动轴承的设计、制造工作具有一定的指导意义，但分类后的失效模式缺乏相关失效案例和实验数据，实际现场中此类失效模式可能不太适用，因此采用多种实验手段对轴承失效模式分析就显得极为重要。

关键词：航空发动机；主轴轴承；失效模式引言航空发动机主轴钢质轴承的主要失效模式包括疲劳失效，磨损失效，过热，塑性变形以及蹭伤等。

航空发动机圆柱滚子轴承常规失效模式主要为滚子轻载打滑及保持架断裂等。

而某航空发动机主轴圆柱滚子轴承出现有异于常规失效模式的滚子端面严重磨损的非典型失效模式。

目前对航空发动机主轴圆柱滚子轴承失效机理分析一般都采用定性分析，很少从轴承动力学特性进行失效机理定量分析。

1圆柱滚子轴承非典型失效表征圆柱滚子轴承非典型失效表征主要体现在以下方面：某航空发动机主轴圆柱滚子轴承使用过程中出现的失效模式表现为滚子的端面与工作表面严重磨损，内圈的挡边与滚道表面和保持架的兜孔横梁存在严重的磨损变色。

经初步分析，滚子倒角在磨削加工中产生的动不平衡量较大以及内圈挡边轴向游隙超差导致滚子歪斜过大是引起该轴承失效的主要原因。

本文从圆柱滚子轴承动力学特性理论方面加以研究此失效机理。

2航空发动机主轴轴承失效模式分析明确各种失效模式间的转变，首先就要确定各种失效模式各自的具体表现形式，失效机理及描述轴承运转状态的参数。

(1)疲劳失效。

表现形式及失效机理：疲劳失效主要分为次表面初始疲劳和表面疲劳。

疲劳失效常表现为滚动体或滚道接触表面上由最初的不规则的剥落坑逐渐延伸，直至发展为大片剥落。

轴承的主要失效形式和处理方法滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因，其承载能力，旋转精度和减摩能性能等会发生变化，当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，就称为轴承损坏或失效，轴承一旦发生损坏等意外情况时，将会出现其机器、设备停转，功能受到损伤等各种异常现象。

轴承坏了，要先分析出坏的原因，然后再找到解决办法。

因此需要在短期内查处发生的原因，并采取相应措施。

一、轴承的损坏的原因轴承是损耗型的零件,只要一用就肯定会损，只是要积累到一定的程度才表现出来，也就是要到一定的量才坏。

当然，滚动轴承损坏的情况比一般机械零件的损坏要复杂得多，滚动轴承损坏的特点是表现形式多，原因复杂，轴承的损坏除了轴承设计和制造的内在因素外，大部分是由于使用不当，例如：选型不适合、支承设计不合理，安装不当，润滑不良，密封不好等外部因素引起的。

1、发生金属锈蚀。

如果缺少润滑的话,很容易被空气氧化,生锈。

防止轴承的锈蚀，不要用水泡。

轴承是精钢做的，但也怕水。

用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。

轴承自然锈蚀磨损的具体原因主要有以下几种：①氧化磨损。

其摩擦外表上的微小峰谷互相挤压，使脆性表层逐渐脱落而磨损。

轴承相对运动外表上的微小峰谷与空气中的氧化合成而生成与基体金属接合不牢的脆性氧化物，该氧化物在摩擦中极易脱落，发生的磨损称为氧化磨损。

②摩擦生热磨损。

当轴承在高速重负荷和润滑不良的情况下工作时，外表峰谷处由于摩擦而产生高温、接触点硬度及耐磨性下降，甚至发生粘连、撕裂现象。

这种磨损称为摩擦生热磨损。

③硬粒磨损。

如果轴承作相对运动时。

轴承运动外表组织不匀，存在硬颗粒，或轴承的运动外表间落入沙粒、摩屑、切屑等杂质，轴承在相对运动中，硬粒或杂质会使轴承外表擦伤甚至形成沟槽，这种磨损称为硬粒磨损。

汽车轴承④点蚀磨损。

齿轮、轴承等滚动接触外表，相对过程中周期性地受到很大的接触压力，长时间作用，金属外表发生疲劳现象，使得轴承外表上发生微小裂纹和剥蚀，这种磨损称为点蚀磨损。

轴承失效原因及改善方法随着当今以工业生产居多的日新月异社会市场经济的飞速发展，相关的工业也暴露出了一系列潜在的结构性问题，其中就包括了大量机械设备零部件使用不当造成资源浪费。

本文零部件中最具代表的轴承为例，分多方面详细了轴承各种失效的可能原因，并对不同的失效方法提出过热了不同针对性的明显改善方法，希望能对相关的工业技术操作人员带来的参考价值，进而能更好地使用轴承，降低社会资源的浪费，让机械设备上的每一个零部件都能够打造出出更大的价值。

<b>轴承是机械设备上的尤为最常用零件，是机械设备运转的核心保证，中会同样也是机械设备中曾极易失效的零部件之一。

在当今工厂的机械设备中，大型机械设备的零部件多采用滚动摩擦组件轴承，一方面由于其相对于滑动摩擦轴承较小极小的摩擦阻力，另一方面也是简易由于其结构的轻便性。

但是对于刮伤滚动轴承这种极易损坏的零部件而言，如果使用方法存在一定缺陷，就极容易造成轴承失效继而导致运转失灵。

失效的原因往往并不单一，而是由人工因素和自然因素多方面形成。

所以，相关技术工作人员应加强自身对于轴承结构的知晓，并熟练掌握安装和使用轴承的正确方法，进而了解垫圈轴承出现异常的多种可能性及其原因，并采取相对应的改善工具，才能延长轴承的使用年限，创造出更大的使用价值。

轴承故障原因类别工业中所采用的轴承，无论是滑动轴承还是滚动轴承，均都会有一定正常的使用年限。

超过这个使用单位成本以后，轴承才会因重复使用过度而正常满足要求报废，这个使用年资我们称之为轴承故障中正常的“疲劳寿命”。

然而从实际情况看来，可以达到正常达致使用年限的轴承并不多见，大部分的轴承都“英年早逝”，由于使用不当或多种自然意外受到损伤，从而导致轴承归零，继而导致机械设备出现故障。

这种并未达到使用年限就发生故障导致失效的情况，由于与其疲劳寿命的定义相反，工业技术操作人员多视作将其称为轴承故障。

引起轴承故障的原因是多种多样的，从表格中不难看出，轴承的失效原因中，不充分的润滑和轴承未能与机器接触良好是关键。