高原地区车辆轮毂轴承润滑脂失效分析及对策

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。

探讨滚动轴承失效的原因以及维护方法摘要：本文作者结合自己的工作经验，针对滚动轴承失效的原因进行仔细研究分析，最终提出了具体的维护方法，希望能够对同行研究和使用者有所帮助。

关键词：滚动轴承失效原因维护方法关于滚动轴承，其属于机械之中一种普遍使用的标准零部件，通常情况下是由内圈、外圈、滚动体以及保持架共同构成的[1]。

具有效率高、润滑方便、摩擦阻力小以及良好的互换性等优点，在机械工作中发挥着十分重要的作用。

然而，在实际的工作应用之中，因为种种原因，滚动轴承失效的情况时常发生，多次出现机械故障。

一、关于滚动轴承失效的几种形式1.滚动轴承发生疲劳点蚀通常情况下，如果滚动轴承的各种工作条件良好，安装、维护以及润滑均没有问题，那么它在工作的过程中，承载元件可能会因为需要承受脉动循环变应力的作用，而导致各接触表面的金属材料局部剥落，进而产生疲劳点蚀[2]。

而且，当滚动轴承发生疲劳点蚀的时候，在其进行运转的过程之中，往往会产生振动和噪声，并且它的旋转精度也会出现下降，导致机器无法正常工作。

2.滚动轴承发生塑性变形另外，如果滚动轴承的转速很低，而且发生间歇摆动，这样通常是不会产生疲劳点蚀情况。

然而，滚动轴承却可能因为受到太大的静载荷或者是冲击载荷，引发内外圈滚道和滚动体这两者之间的接触处产生局部应力，并且这种局部应力直接超过材料的屈服极限，进而最终导致滚动轴承产生塑性变形。

这样就能够形成不均匀的凹坑，最终使得滚动轴承在工作的过程中发出剧烈的振动以及噪声。

3.滚动轴承发生磨损在滚动轴承高速运转的过程中，可能会因为使用方法不正确，没有进行科学合理的维护，或者是因为密封问题以及润滑不良等问题，最终引起滚动轴承发生磨粒磨损或者是胶合磨损的现象。

二、关于滚动轴承失效的具体原因分析1.因为载荷问题造成滚动轴承失效通常情况下，人们在进行滚动轴承的分类时，往往根据滚动轴承所承受载荷的方向，把其分为三大类：第一类，向心轴承。

它主要是承受径向载荷。

汽车轮毂轴承失效模式与分析方法摘要：汽车轮穀轴承开发阶段需要进行多种性能试軽，通过轮毂轴承失效的案例，分析轴承早期失效模式，找出其根本原因，验证产品设计合理与否。

针对这些失效模式，归纳梳理了轮毂轴承失效分析的系列方法，为深入研究轮穀轴承的失效机理，改善产品质量提供参考。

关键词：轮殺轴承；性能试轻；失效模式；分析方法Failure Mode and Analysis Method for Automobile HubBearingsAbstract: The development stage of automobile hub bearings is required to conduct vai'ious performance tests .The initial failure mode for bearings is an alyzed through failure case of hub bearings, and the root cause is found out to verify the rationality of product design・Aiming at these fai Lure modes♦ a series method for fai lure analysis of hub bearings is summarized, which provides a reference for in-depth study of fai lure mechanism for hub bearings and improvement of product quality.Key words： hub bearing； performance test； failure mode； analysis method；0引言轿车轮毂轴承是汽车底盘上的一个重要组件，其是否能够平稳可靠地运转直接关系到行车的安全。

2017年第4期农机使 用与维 修63车用滚动轴承失效原因分析及使用维护王春凤(阿勒泰地区青河县阿热勒乡农机站，新疆青河836200)摘要：车上滚动轴承用得较多，分布较广，出现的问题也较多，是维护的重点。

对车用滚动轴承失效原因进行了分析，提出了使用维护方法。

关键词：滚动轴承;失效原因；农用车;拖拉机中图分类号:TH 133.33 文献标识码:A doi ： 10.14031 /j . cnki . njwx .2017.04.057滚动轴承在农用车、拖拉机上使用很广，主要用来支承旋 转轴,精度要求较高，其技术状况直接影响车辆的使用性能。

滚动轴承损坏失效后，不仅影响其使用性能,不利于正常运 转，而且破坏相关零件之间的正常装配关系，加剧相关零件的 磨损，车辆就会产生噪声或使有关机件工作失常，进而影响正常使用和行车安全。

如何延长轴承的使用寿命，是一个很有研究价值的问题。

轴承过早磨损和损坏，是由于使用和修理不当造成的，应引起有关人员的重视。

1滚动轴承损坏的一般性原因(1) 装配调整不当。

所有轴承产品技术条件中均有“游 隙”的规定，这是轴承正常运行保证润滑所必须的轴向（或径 向）间隙;但在安装调整时，这个间隙往往被忽视，造成间隙过 小或无间隙，使滚子与滚道之间无法形成润滑油膜，形成干摩 擦、发热，局部高温引起塑变,致使轴承烧结。

另外，装配时的不清洁，拆卸工具没有清洗干净等因素会将磨料粒子带人，引起轴承异常磨损。

(2) 润滑不良。

车用滚动轴承对润滑脂的型号有特殊要 求，维修时要按要求选用。

加注润滑脂时，要求润滑脂充满轴 承内外圈保持架及滚子之间的空隙。

如果仅在轴承表面上手工抹上薄薄一层油脂(轮毂腔内充满油脂不起润滑作用），即使装配间隙调整达到技术标准，车辆运行一段时间，滚子与滚道之间同样会出现干摩擦，引起轴承烧结。

(3) 轴承本身质量问题。

滚动轴承是一个组合件，由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

如果零件材质不达 标、热处理不规范、装配调整不当、内外滚道锥角不配套等，都会影响轴承的使用寿命，都会引起轴承早期损坏。

分析轴承故障的原因及解决方案轴承的失效原因很多除了正常的疲劳剥落以外象失效的密封、过紧配合导致的过小轴承间隙或润滑不良等因素都能留下特殊的失效痕迹和失效形式.因此检查失效的轴承在大多数时候可以发现导致轴承失效的原因从而及时采取对策.一般来讲轴承的失效有1/3是因为轴承已经到了疲劳剥落期属于正常失效;1/3 因为润滑不良导致提前失效1/3 因为污染物进入轴承或安装不正确而造成轴承提前失效. 一般来讲轴承运转不正常时有如下七种常见症状：轴承过热、轴承噪音过大、轴承寿命过低、振动大、达不到机器性能要求、轴承在轴上松动、轴转动困难.形成七种常见症状典型原因：润滑脂、润滑油过期失效或选型错误; 润滑脂太满或油位太高; 轴承游隙过小; 轴承箱内孔不圆、轴承箱扭曲变形、支撑面不平、轴承箱孔内径过小；接触油封过盈量太大或弹簧太紧；一根轴上有两个被固定轴承，由于轴膨胀导致轴承间隙变小；紧定套筒过分锁紧；轴承箱孔太大、受力不平衡；两个或多个轴承同轴度不好；防松卡环接触到轴承；接触油封磨损严重，导致润滑油泄露；轴的直径过大．导致轴承内圈膨胀严重，减少了轴承游隙；由于箱孔的材料材质太软，受力后孔径变大，致使外圈在箱孔内打滑; 油位太低、轴承箱内润滑脂不足；杂物、砂粒、炭粉或其它污染物进入轴承箱内；水、酸、油漆或其它污染物进入轴承箱内；安装轴承前轴承箱内的碎片等杂物没有清除干净；轴径太小、紧定套筒锁紧不够；由于打滑作用（由于急速启动）致使滚动体上有擦痕；由于轴肩尺寸不合理致使轴弯曲；轴肩摩擦到轴承密封盖；轴肩在轴承箱内接处面积过小致使轴承外环扭曲；轴承密封盖发生扭曲;轴和轴承内套扭曲; 轴和轴承外套扭曲; 不正确的安装方式，用锤子直接敲击轴承; 机器中的转动件与静止件接触; 接触油封磨损严重，导致润滑油泄漏;轴承游隙过大致使轴发生振动.1. 轴承的滚动声4. 润滑剂2. 轴承的振动通常轴承的温度随着运转开始慢慢升高1 至2小时后达到稳定状态.轴承的正常温度因机器的热容量、散热量、转速和负载而不同.如果润滑、安装不合适则轴承温度会急骤上升会出现异常高温这时必须停机并采取必要的防范措施.滚动轴承噪音一种是轴承本身产生的，即轴承固有的噪声；另一种是轴承装机后才产生的噪声，与轴承本身的噪声无关.通过听声音可以分析出一些问题.a )固有噪声：滚道声『各种轴承和滚动摩擦声（圆柱滚子轴承）是滚动轴承固有的声音.』滚道声是由滚动体与滚道接触时的弹性特性产生的，当轴承旋转时，滚动体在滚道上滚动而发出的一种连续而圆滑的声音;不正常的滚动摩擦声可发出“咯吱、咯吱”之类不舒服的金属摩擦异常声音，润滑良好时不会发出这样的声音．所以在一般情况下不成问题，只有噪声增大之后才需注意．b）与轴承制造有关的噪声：这里包括保持架噪声和颤音，保持架噪声主要发生在球轴承和圆锥滚子轴承中，当轴承旋转时由于保持架的振动以及保持架与滚动体发生撞击会发出声音．这种声音具有周期性．颤音（各种轴承）是有一定频率的声音，是由于滚道面上有较大的波纹度引起的振动而产生的．c）使用不当引起的噪声：对于各种轴承均存在．当轴承滚道表面或滚动体表面受到碰伤、压坑、锈蚀，那么就会产生有一定周期的噪声和振动.当轴承在运转中有尘埃侵入时就会产生污物噪声.这种噪声是非周期性的同样也伴有振动其声音大小不固定，时有时无.轴承的振动对轴承的失效影响很明显.例如：剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承振动检测中反映出来所以通过采用特殊的轴承振动测量装置（频率分析器和振动仪等）可测量出振动的大小通过频率分布可推断出异常振动的具体情况测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判定标准.润滑对滚动轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温升、振动等有重要影响没有正常的润滑轴承就不能工作.分析轴承的损坏原因表明40％左右的轴承损坏都与润滑不良有关.因此轴承的良好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施.除此之外轴承的润滑还对散热、防锈、密封、缓和冲击等起作用.要保证润滑剂不能过期失效选型要正确.收割机轴承的润滑分油润滑和脂润滑两种大机型齿轮箱油润滑选择用GL-5 80W90齿轮油; 脂润滑一般用二硫化钼锂基润滑脂润滑增扭器无级变速下部装置必须用美孚XHP222或更好的脂润滑.3. 轴承的温度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、旋转精度和耐磨性能等会发生变化.当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，轴承就发生了故障甚至失效，轴承一旦发生失效等意外情况后，机器、设备将会停转，出现功能丧失等各种异常现象，因此需要在短期内查出发生的原因，并采取相应的措施.为使轴承在良好的条件下能够保持应有的性能并长期使用．必须对轴承进行检查和保养，检查与保养对预防故障是很重要的，在运转中要重点检查轴承的滚动声、振动、温度和润滑剂.。

高原型风力发电用轴承的失效模式与机理研究引言：高原地区因其海拔高、气候极端等特点，在风力发电领域具有独特的发展优势。

高原型风力发电系统通常具有更高的风能利用率和更稳定的运行性能。

在高原环境中，风力发电用轴承面临着更严峻的工作条件，如低气压、低温、高湿度等。

因此，对于高原型风力发电用轴承的失效模式和机理进行深入研究对于提高风力发电系统的可靠性和安全性具有重要意义。

1. 高原型风力发电用轴承的工作环境特点高原地区的气候环境与低地区存在明显差异，主要表现为低气压、低温和高湿度。

相较于低地区，高原地区的气候条件对于风力发电系统的运行稳定性和轴承的寿命造成了更大的影响。

低气压环境下，风力发电系统所受风力的作用力增大，轴承的负载和摩擦也相应增大；低温环境中，轴承润滑剂的黏度增大，润滑性能减弱，从而降低了轴承的工作寿命；高湿度环境下，轴承容易受到腐蚀和氧化，导致轴承的失效。

2. 高原型风力发电用轴承的常见失效模式2.1 疲劳失效疲劳失效是高原型风力发电用轴承最常见的失效模式之一。

由于高原地区风能资源丰富，风力发电系统往往需要长时间连续运行。

轴承在长时间高负载运行下，受到循环载荷的作用，会产生微裂纹和应力集中现象，最终导致轴承的疲劳失效。

为解决高原地区的疲劳失效问题，可以采用选择更高强度材料的轴承，并进行合理的润滑与冷却措施。

2.2 磨损失效磨损失效是高原型风力发电用轴承的另一个常见失效模式。

高原环境中的低温和高湿度条件会导致轴承润滑剂的黏度增大，润滑性能下降，从而增加了轴承的摩擦，加速了轴承的磨损。

此外，高原地区的大气环境中可能存在酸雨等有害物质，也会对轴承表面产生腐蚀和磨损。

为改善磨损失效，可以采用合适的润滑剂和润滑方式，并注意定期清洁和维护轴承表面。

2.3 冲蚀失效高原地区的降水量相对较大，可能导致发电机舱内水汽的凝结和液态水的存在。

这些水汽和水滴可能对轴承产生冲蚀，进而引发轴承的失效。

冲蚀失效是一种局部破坏现象，使轴承表面的光滑度下降、凸起和凹陷形成，最终导致轴承的失效。

润滑脂的失效机理与正确使用◇徐州工程兵指挥学院李思鼎马晓军用润滑脂进行润滑是提高工程机械各运动件减摩、抗磨性能的有效措施。

由于工程机械使用环境的特殊性，其使用寿命受到很大影响，并严重影响整机的使用性能。

为此，只有认清润滑脂的失效机理，才能做到对其正确使用。

1 润滑脂失效机理润滑脂在使用过程中，其失效原因相当复杂，既有化学原因，又有物理原因，也有环境的影响，而更多的则是多种因素综合作用的结果。

从总体来讲，润滑脂变质的原因可分为两个方面：一是由于其本身发生了某些物理化学变化而引起变质；二是由于异物混入致使润滑状态恶化而导致失效。

润滑脂在使用过程中，首先受到机械的剪切作用，引起润滑脂的结构发生破坏，从而使其过分的软化、析油、流失，最终导致失效；其次是会受到热的作用，如摩擦生热或高温环境，促使润滑脂的基础油蒸发，从而使油量减少、油脂变硬、润滑性变差，最后失去润滑作用。

研究表明，一种润滑脂不管出于什么原因，当其基础油含量失去一半时就不能正常工作。

第三，轴承中润滑脂还受到离心力的作用，如果油脂的粘度不合适，粘附力不够，结构不太稳定，胶体安定性不佳就有可能被甩出轴承或严重离析，也会使油分减少，油脂硬化，最后失去正常功能；第四，油脂在热和空气的共同作用下要加速氧化，结果是消耗抗氧剂，进而生成酸性氧化产物。

这些酸性氧化产物可引起金属腐蚀并有可能破坏油脂结构、滴点下降、基础油粘度增加、流动性变差，甚至形成树脂状物质。

氧化的极端情况是整个脂层完全变成积炭。

润滑油脂除受到上述物理和化学因素作用外，它在工作过程中还会受到许多环境因素的影响，如水分可使某些油脂乳化并加速氧化；灰尘或外来物可加速磨损和氧化；真空可加速蒸发和油脂的硬化，增大摩擦系数等。

所有这些都将使润滑脂的使用性能恶化，加速失效。

应该指出，这些影响因素往往不是孤立起作用的，而是相互联系、互有影响、同时起作用的。

不过一种润滑脂在某条件下的失效总有一个主要原因，这主要原因可能是润滑脂本身质量，也有可能是因外界某种因素的“催化”。

轴箱轴承故障原因分析及处理措施轴箱轴承是机械设备中非常重要的部件之一，其主要作用是支撑和传递轴向负荷，为轴系提供支撑和定位。

然而，在轴箱轴承运行过程中，由于各种因素的影响，轴承可能会出现故障，导致设备运行不稳定甚至停机。

因此，对轴箱轴承故障的原因进行分析，并制定相应的处理措施是非常重要的。

一、轴箱轴承故障的原因分析1.润滑失效：润滑不足、润滑脂老化、油温过高等都会导致轴承的故障。

润滑不足会使得轴承摩擦增大，产生过高的摩擦热，导致轴承温度过高。

当润滑脂过于老化时，黏度变大，会降低润滑脂的效果，无法形成均匀的润滑膜。

油温过高会降低润滑油的粘度，影响润滑膜的形成。

2.载荷过大：轴承在长期过大的载荷作用下容易出现故障。

由于载荷过大，轴承内外环之间的接触压力过大，使得轴承内外环产生塑性变形，使轴承失去正常工作状态。

3.轴承设计不合理：轴承设计不合理会导致轴承寿命缩短。

例如，轴承的内径过小，会导致内环发热、失效；轴承过紧或过松都会导致摩擦增大，进而影响轴承的寿命。

4.粗糙表面处理：轴承装配过程中，如果表面处理不当或者存在凹坑、毛刺等缺陷，会导致轴承过早失效。

5.环境污染：轴箱轴承在恶劣的工作环境下容易受到灰尘、金属颗粒、水分等杂质的侵入，这些污染物会加速轴承的磨损和腐蚀，导致轴承故障。

二、轴箱轴承故障的处理措施1.定期检查和维护：对轴箱轴承进行定期检查和维护，可以及时发现轴承故障迹象，避免故障扩大。

检查时应特别注意轴承的润滑情况、温度和噪音等指标。

2.合理润滑：确保轴承的正常运行，需要进行合理的润滑。

使用适当的润滑油和润滑脂，定期更换和补充润滑剂，保持轴承的正常润滑状态。

3.合理负载分配：轴承在工作时承受的载荷要合理分配，避免过大的载荷集中在其中一轴承上，应根据轴系的设计和工作条件来合理分配载荷。

4.优化轴承设计：对于已知会长期承受较大载荷的轴箱轴承，可以考虑优化轴承的设计。

通过增大轴承的内径、改变材料和结构等方式，提高轴承的承载能力和寿命。

汽车轮毂轴承疲劳失效分析及预防研究中文摘要汽车轮毂轴承疲劳失效分析及预防研究中文摘要汽车轮毂轴承是汽车底盘及传动机构中非常重要的零部件之一，作用主要是承受汽车的重量及为轮毂的传动提供精确的向导。

轮毂轴承既承受径向载荷又承受轴向载荷，当汽车在斜面上转弯时还受到轴向力产生的弯矩作用，是一个非常重要的安全件，同时也是易损坏的零部件。

轴承的失效模式按照ISO 15243:2004(E)中的定义主要有疲劳、磨损、腐蚀、电腐蚀、塑性变形和破裂。

在正常使用条件下，轴承主要的失效模式是疲劳。

随着国内汽车产量不断攀升，2009年已经突破1000万台，轮毂轴承的产能也急剧增长，随之而来的汽车使用与保养尤其是属于安全件的轮毂轴承的使用及保养注意事项也需要有专门的人员参与研究。

通过对国外第一和第二代轮毂轴承（FAG）失效模式的统计和分析发现,在保修期内，最常见的失效模式是疲劳损伤，包括局部浅层疲劳和表层疲劳两种失效形式，具体表现为内外圈滚道和滚动体表面有疲劳裂纹或材质剥落。

结合轮毂轴承工作特点及对失效轴承的组织、硬度、材料和润滑状况分析，提出造成轴承疲劳失效的原因大多与轴承设计、轴承体材质、工艺关系甚小，而润滑不良致使润滑油膜形成不理想或游隙过大致使接触面滑动时，除在接触表面存在赫兹应力，还会在接触表面下方产生交变剪切应力，这种剪切应力会导致表面的材质疲劳而产生疲劳裂纹，然后扩展到表面形成材质剥落。

本文通过对汽车轮毂轴承零组件设计及润滑系统的客观分析以及对轮毂轴承疲劳失效成因的详细阐述，目的希望汽车使用者能更好的去预防疲劳失效，避免造成更多的，不必要的损失。

关键词：轮毂轴承；FAG；疲劳失效；滚道；滚动体；游隙；赫兹应力作者：陈雪峰指导教师：卫瑞元Abstract Failure Analysis & Prevention of Wheel bearing of Automobile due to FatigueFailure Analysis & Prevention of Wheel bearing ofAutomobile due to FatigueAbstractWheel bearing is one of the most important part in chassis and transmission of the Vehicle, which stands the weight and guides. On wheel bearing there are different force and torque, it’s a part related with safety.About deformation is described as ISO 15243:2004(E), there are fatigue failure, wear limit, corrosion wear, plastic deformation and broken, mostly is fatigue failure.With the development of the automotive industry, the demand of wheel wearing raises rapidly. So more and more people concern with the bearing.Analyzing the data of FAG, within the warranty there are deformations, partial shallow fatigue and surface, which can be found at wrinkle and material peeling from inner and outer trail and rolling surface. According to a series of FAG about metallographic structure, hardness and lubrication, This thesis concludes the result proposes that such failures are independent of material choice and manufacturing technology, the main cause are due insufficient lubrication and excessive clearance, besides Hertz force the varying stress are applied. This stress can cause surface material fatigue, as well as wrinkles and material peeling off.In this thesis, analyses the causes of the deformation, and suggests the user how to use the bearing efficient.Key words: Wheel bearing,FAG, fatigue failure, raceway, rolling elements, clearance, Hertz stressWritten by：Chen XuefengSupervised by：Wei RuiYuan苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。