润滑因素与滚动轴承失效的关系研究

对常见轴承失效分析的探讨摘要：轴承是社会生产最为关键的的零部件之一，同时也是最为损伤的零部件之一，所以，对于轴承的失效分析尤为重要，本文结合作者的工作经验主要阐述了轴承的失效分析，仅供参考。

关键词：轴承；失效分析一、轴承在生产中概述轴承是广泛应用于机械设备的零部件，是配套的精密零件，同时也是最易损坏的元件之一。

按轴承工作的摩擦性质来分，可分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）。

其中滚动轴承最常见，它一般由内、外两个套圈、一组滚动体和一个保持架组成。

本文结合工程案例主要分析了轴承的失效形式以及其改进的原因。

二、轴承损伤和失效的形式轴承在工作中丧失其规定的功能，导致故障或不能正常工作的现象称为失效。

轴承的失效可分为正常失效和早期失效两种。

按其损伤机理大致可分为：接触疲劳失效、磨损失效、断裂失效、塑性变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。

1.接触疲劳失效接触疲劳失效是滚动轴承最常见的失效形式，是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。

滚动轴承在高接触应力作用下，通过多次的应力循环后，在套圈或滚动体工作表面的局部区域产生小片或小块金属剥落，形成麻点或凹坑，从而引起振动，噪声增大，温度升高，磨损加剧，最终导致轴承不能正常工作的现象称为接触疲劳失效。

根据材质、工作条件、润滑条件等因素，接触疲劳失效可分为点蚀与剥落。

点蚀是由于表面出现麻点而失效，通常有非进展性和进展性之分，前者通常不影响轴承的使用，但如果使用一段时间后，由于某种原因，使点蚀不断扩展，进而形成进展性点蚀，表面会出现大面积的微剥落，最后使轴承失效。

剥落是在次表面产生疲劳裂纹，然后扩展至表面，使金属成片状脱落，可分为浅层剥落和硬化层剥落。

2.磨损失效工作过程中，轴承零件之间相对滑动摩擦导致工作表面金属不断损失的现象叫磨损。

持续的磨损会使轴承零件尺寸和形状变化，配合游隙增大，工作表面形貌恶化而丧失旋转精度，由此引起工作温度升高、振动、噪声、摩擦力矩增大等，导致轴承不能正常工作的现象叫磨损失效。

滚动轴承寿命计算公式滚动轴承寿命计算是判断滚动轴承寿命的重要方法，它是基于滚动轴承的结构及使用条件进行分析，通过考虑滚动接触应力、脂润滑条件等因素，计算出滚动轴承的寿命。

滚动轴承寿命计算公式是基于ISO标准的经验公式，其中最常使用的是基本额定寿命公式。

滚动轴承的基本额定寿命(L10)是指在相同条件下，有10%的轴承在寿命前失效。

滚动轴承寿命分为疲劳寿命和表面疲劳寿命，其中疲劳寿命是指由于滚动和滑动过程中产生的疲劳损伤导致的寿命。

表面疲劳寿命是指由外在原因（如进入外来颗粒等）引起的表面大片剥落，导致轴承失效的寿命。

滚动轴承的基本额定寿命(L10)的计算公式如下：L10 = (C/P)^3 × (1000000/60)其中，C为基本动载荷，P为等效动载荷。

基本动载荷(C)是滚动轴承能够承受的最大载荷。

它由制造商提供，根据ISO标准进行计算。

等效动载荷(P)是指滚动轴承在使用过程中的实际载荷，它考虑了滚动轴承的载荷分布及轴承的轴向受力情况。

在实际应用中，滚动轴承的使用条件可能会发生变化，例如工作温度、转速、润滑条件等。

考虑到这些因素对寿命的影响，可以使用修正系数进行修正。

其中，温度修正系数(a1)、转速修正系数(a2)和脂润滑修正系数(a3)是常见的修正系数。

它们表示滚动轴承在不同工况下寿命与基本额定寿命之间的比值。

修正后的寿命(L)可以根据以下公式计算：L = L10 × a1 × a2 × a3同时，还有其他一些公式可以用于计算滚动轴承的寿命，例如基本动载荷的计算公式和等效载荷的计算公式。

这些公式可以根据具体的应用要求和实际情况进行选择和计算。

综上所述，滚动轴承寿命计算公式是根据滚动轴承的结构和使用条件进行分析的重要方法。

通过计算基本额定寿命和修正系数，可以得到滚动轴承的寿命。

计算公式的准确性和合理性对于滚动轴承的设计和选用非常重要，可以提高轴承的使用寿命和可靠性。

轴承的失效分析一、设计（论文）的原始依据：运用所学的机械设计基础课程的理论，以及有关先修课程的知识完成《轴承失效分析》毕业设计课程。

二、设计内容和要求：1.了解机械设计的过程；2.了解零件失效分析理论和方法；3.培养独立分析问题和解决问题的能力；4.培养撰写论文的能力。

主题：轴承的失效分析目录：摘要 (6)关键词 (6)滚动轴承的基本特点 (7)1.优点 (7)2.缺点 (7)滚动轴承的分类 (7)1.按滚动轴承结构类型分类 (7)2.按滚动轴承尺寸大小分类 (8)滚动轴承类型的选择 (9)1.载荷的大小、方向和性质 (9)2.允许转速 (9)3.刚性 (9)4.调心性能和安装误差 (9)5.安装和拆卸 (9)6.市场性 (10)滚动轴承的代号 (10)1.基本代号 (10)轴承失效分析方法 (10)1.失效实物和背景材料的收集 (10)2.宏观检查 (11)3.微观分析 (12)滚动轴承故障的振动信号分析诊断方法 (12)1.滚动轴承故障的简易诊断法 (12)2.滚动轴承故障的精密诊断法 (13)谢词 (13)参考文献 (13)摘要：将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rolling bearing）。

滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。

其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。

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。

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。

滚动轴承现场应用技术讲师：苗爱农三级国际振动分析师钳工高级技师C ONTENTS目录基础知识滚动轴承选用、检修与润滑滚动轴承的故障诊断与失效分析123Part 1滚动轴承基础Click here to add your title1、研究的内容：通过在线 的、离线的各种信息的提取和分析，判断在用轴承的状态。

温度、温 升和变化率 /振动和噪声（趋势和波形频谱分析）/油液分析 分析轴承损伤的特性，结合运行的故障信息（信号特征），判定轴承品质和查找损伤的根本原因。

✓表面损伤（疲劳剥落、腐蚀磨损等）和塑性变形与碎裂等的具体特征。

✓查看损伤是均匀的还是局部的，是异常腐蚀还是正常磨损，是机器异常载荷还是选型错误，是选型不当还是轴承质量缺陷等。

✓研究轴承各零部件损伤特征与结构特性变化的关系，结合油液分析结果等进一步确定原因。

提出轴承及轴承系统改进的方法和策略，包括选型、安装、润滑维护等。

验证在线振动及温度信号在实际故障中的反映程度和准确性，促进状态监测技术的修正和进步。

相关信息收集：规格型号及其特性、配置特点和载荷分配、转 速和运转特性、工作环境和润滑特性、传动形式和联轴器配置等。

状态 评估原因 查找解决 问题改善 循环序号部件代号1外圈012内圈023滚动体044保持架07/461.1滚动轴承概述 1.1.1、滚动轴承的组成滚动轴承的四大件：尼龙保持架/窗式冲压保持架/窗式黄铜保持架思考：游隙、零部件形位公差、保持架材料、装配公差等对实际运转状况的影响？1、类型代号2、尺寸系列代号3、内径代号★前置代号1、内部结构代号2、密封件、防尘盖与外部形状变化代号3、保持架结构、材料的代号4、公差等级代号5、游隙代号、振动代号、配置代号、带附件轴承代号1.1.2、滚动轴承代号可分离轴 承的可分 离内圈或 外圈 LNU207◆6 —深沟球轴承◆7 —角接触球轴承◆8 —推力圆柱滚子轴承◆N —圆柱滚子轴承◆U —外球面球轴承◆QJ —四点接触球轴承基本代号由轴承类型代号，尺寸系列代号和内径代号三部分自左至右顺序排列组成。

滚动轴承故障诊断技术研究现状及趋势研究ﻭﻭﻭﻭ一、滚动轴承故障诊断的意义ﻭ随着科技的,现代正逐步向生产设备大型化、复杂化、高速化和自动化方向,在提高生产率、降低成本、节约能源、减少废品率、保证产品质量等方面具有很大的优势。

但是,由于故障所引起的灾难故及其所造成的对生命与财产的损失和对环境的破坏等也是很严重的,这就使得人们对诸如航空航天器、核电站、热电厂及其他大型化工设备的可靠性、安全性提出了越来越高的要求。

除了在设计与制造阶段，通过改进可靠性设计、研究和应用新材料、新工艺以及生产过程中的质检控制措施提高系统的可靠性与安全性外，提高系统可靠性与安全性的另一个重要途径就是对系统的工作状态进行实时的监测与诊断,从而实现对设备的有效控制，并对灾难性故障的发生进行预警，为采取相应的补救措施提供有效的信息。

故障诊断理论就是为了满足对系统可靠性和安全性要求的提高,减少并控制灾难故的发生而起来的。

因此,故障诊断理论的必将促进故障监测和监控系统的快速与广泛应用，从而可以进一步的提高的可靠性与安全性，并由此产生巨大的经济和效益。

ﻭ与其他机械零部件相比,滚动轴承有一个很独特的特点,那就是其寿命的离散性很大。

由于轴承的这一特点，在实际使用中就会出现这样一种情况：有的轴承已大大超过其设计寿命而依然能正常地工作，而有的轴承远未达到其设计寿命就出现各种故障.因此，如果按照设计寿命对轴承进行定期维修:一方面，会造成将超过设计寿命而仍正常工作的轴承拆下来作报废处理,造成浪费;另一方面，未达到设计寿命而出现故障的轴承没有被及时的发现，直到定期维修时才被拆下来报废,使得机器在轴承出现故障后和报废前这段时间内工作精度降低，或者未到维修时间就出现严重故障,导致整部机器陷于瘫痪状态。

因此，进行滚动轴承工作状态及故障的早期检测与故障诊断，对于设备安全平稳运行具有重要的实际意义。

ﻭ二、滚动轴承故障诊断技术研究现状及趋势2。

１滚动轴承的故障特点ﻭ滚动轴承具有一个突出的特点，其寿命离散程度非常大。

滚动轴承常见的失效形式及原因滚动轴承常见的失效形式及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。

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.产生部位主要岀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，也岀现了多种分析理论，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：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。

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。

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。

滚动轴承的主要失效形式疲劳点蚀滚动轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件，其主要用途是在旋转运动中支撑和传递负荷。

然而，随着使用时间的增长和负荷的变化，滚动轴承很容易发生各种失效形式。

其中，疲劳点蚀是滚动轴承最常见的一种失效形式。

疲劳点蚀是指在滚动轴承内部，由于长时间的滚动运动和重复加载，导致滚动体和滚道之间形成微小的接触应力集中区域，从而引发金属表面的点状腐蚀现象。

这种腐蚀通常以微裂纹的形式开始，在继续滚动和负荷作用下，裂纹逐渐扩展并最终导致轴承失效。

疲劳点蚀失效的原因主要有以下几个方面：1. 轴承材料的问题。

如果滚动轴承材料的硬度不够或者强度不够，就容易出现疲劳点蚀失效。

此外，材料的组织性能、晶界和金属夹杂物等也会对轴承的疲劳寿命产生影响。

2. 轴承设计的问题。

如果滚动轴承的设计不合理，例如滚道和滚动体的形状不匹配、接触应力过大等，都会增加疲劳点蚀的风险。

3. 使用条件的问题。

滚动轴承在使用过程中，如果负荷过大、转速过快、润滑不良等，都会导致疲劳点蚀失效的发生。

此外，外界环境的温度、湿度等因素也会对轴承的寿命产生影响。

疲劳点蚀失效的表现形式主要有以下几种：1. 表面腐蚀：疲劳点蚀失效会在滚动体和滚道的接触区域形成点状或片状的腐蚀。

这些腐蚀通常呈现为黑色或棕色，表面粗糙度增加。

2. 轴承噪音：由于疲劳点蚀造成的轴承表面不平整，会导致滚动时产生异常噪音。

3. 轴承振动：疲劳点蚀会导致轴承内部的滚动体和滚道之间产生不稳定的摩擦，进而引起整个轴承的振动增大。

4. 温升过高：疲劳点蚀会导致滚动体和滚道之间的接触阻力增大，从而引发轴承温升过高的问题。

为了减少疲劳点蚀失效的发生，可以采取以下措施：1. 选择合适的轴承材料，确保其具有足够的硬度和强度，以承受长时间的滚动和负荷作用。

2. 合理设计轴承的几何形状，确保滚动体和滚道之间的接触应力分布均匀，避免出现应力集中现象。

3. 控制使用条件，避免轴承承受过大的负荷或者转速过快。

滚动轴承的常见失效形式
滚动轴承常见的失效形式有以下几种：
1. 疲劳寿命失效：由于长期受到往复或旋转运动的载荷，轴承在加载周期内逐渐疲劳，最终导致材料的损坏和断裂。

2. 磨损失效：轴承在工作时，由于摩擦和磨损，导致轴承表面的润滑膜破裂和金属接触，进而导致表面磨损，影响轴承的使用寿命。

3. 负荷过载失效：当轴承承受超过其设计负荷的过大载荷时，轴承可能会产生塑性变形、疲劳断裂、滚动体撞击等失效情况。

4. 温度过高失效：由于轴承在工作过程中热量产生过多，导致轴承温度升高，使轴承材料的硬度降低、磨损加剧，最终导致轴承失效。

5. 腐蚀和锈蚀失效：当轴承暴露在腐蚀性环境中，例如潮湿、腐蚀性气体等，轴承的表面会发生腐蚀和锈蚀，导致失效。

6. 组装和安装不当导致轴承的形变或损坏，进而影响轴承的使用寿命。

7. 润滑不良：如果轴承的润滑不足或润滑油污染，会导致轴承摩擦、磨损、过热等问题，进而引发失效。

需要注意的是，这些失效形式可能相互影响和交叉存在，因此在轴承的使用和维护过程中，需要综合考虑各种因素，以延长轴承的使用寿命。

滚动轴承常见的失效形式及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;2、材料品质的影响：轴承工作时,零件滚动表面承受周期性交变载荷或冲击载荷;由于零件之间的接触面积很小,因此,会产生极高的接触应力;在接触应力反复作用下,零件工作表面将产生接触疲劳而导致金属剥落;就材料本身的品质来讲,其表面缺陷有裂纹、表面夹渣、折叠、结疤、氧化皮和毛刺等,内部缺陷有严重偏析和疏松、显微孔隙、缩孔、气泡、白点、过烧等,这些缺陷都是造成轴承早期疲劳剥落的主要原因;在材料品质中,另一个主要影响轴承疲劳性能的因素是材料的纯洁度,其具体表现为钢中含氧量的多少及夹杂物的数量多少、大小和分布上;3、热处理质量的影响：轴承热处理包括正火、退火、渗碳、淬火、回火、附加回火等;其质量直接关系到后续的加工质量及产品的使用性能;4、加工质量的影响：首先是钢材金属流线的影响;钢材在轧制或锻造过程中,其晶粒沿主变形方向被拉长,形成了所谓的钢材流线纤维组织;试验表明,该流线方向平行于套圈工作表面的与垂直的相比,其疲劳寿命可相差倍;其次是磨削变质层;磨削变质层对轴承的疲劳寿命与磨损寿命有很大的影响;变质层的产生使材料表面层的组织结构和应力分布发生变化,导致表面层的硬度下降、烧伤,甚至微裂纹,从而对轴承疲劳寿命产生影响; 受冷热加工条件及质量控制的影响,产品在加工过程中会出现质量不稳定或加工误差,如热加工的材料淬、回火组织达不到工艺要求、硬度不均匀和降低,冷加工的几何精度超差、工作表面的烧伤、机械伤、锈蚀、清洁底低等,会造成轴承零件接触不良、应力集中或承载能力下降,从而对轴承疲劳寿命产生不同程度的影响;B、使用因素使用因素主要包括轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等; 不正确的安装方法很容易造成成轴承损坏或零件局部受力产生应力集中,引起疲劳;过大的配合过盈量容易造成内圈滚道面张力增加及零件抗疲劳能力下降,甚至出现断裂; 润滑不良会引起不正常的摩擦磨损,并产生大量的热量,影响材料组织和润滑剂性能;如果润滑不当,即便选用再好的材料制造,加工精度再高,也起不到提高轴承寿命的效果; 密封不良容易使杂质进入轴承内部,既影响零件之间的正常接触形成疲劳源,又影响润滑或污染润滑剂; 根据疲劳产生的机理和主要影响因素,可以有针对性地提出预防措施;如对表面起源损伤引起的疲劳,可以通过对零件表面进行表面强化处理,对次表面起源型疲劳可以通过改善材料品质等措施;而提高零件加工质量尤其是零件表面质量、提高使用质量、控制杂质流入轴承内部、保证润滑质量等措施对预防和延缓疲劳都有十分重要的意义;二、表面塑性变形表面塑性变形主要是指零件表面由于压力作用形成的机械损伤;在接触表面上,当滑动速度比滚动速度小得多的时候会产生表面塑性变形; 表面塑性变形分为一般表面塑性变形和局部表面塑性变形两类;A、一般表面塑性变形：是由于粗糙表面互相滚动和滑动,同时,使粗糙表面不断产生塑性碰撞所造成,其结果形成了冷轧表面,从外观上看,这种冷轧表面已被辗光,但是,如果辗光现象比较严重,在冷轧表面上容易形成大量浅裂纹,浅裂纹进一步发展可能在粗糙表面区域区导致显微剥落,但这种剥落很浅,只有几个微米,它能够覆盖很宽的接触表面;根据弹性流体动压润滑理论,一般表面塑性变形产生的原因是由于两个粗糙表面直接接触,其间没有形成承载的弹性流体动压润滑膜.因此,当油膜润滑参数小于一定值时,将产生的一般表面塑性变形.一般油膜润滑参数值越小表面塑性变形越严重.B、局部表面塑性变形：局部表面塑性变形是发生在摩擦表面的原有缺陷附近;最常见的原有缺陷,如压坑痕、磕碰伤、擦伤、划伤等;1、压坑痕：压坑痕是由于在压力作用下硬质固体物侵入零件表面产生的凹坑痕现象; 压坑痕的形态特征是：形状和大小不一,有一定深度,压坑痕边缘有轻微凸起,边缘较光滑;硬质固体特的来源是轴承零件在运转中产生的金属颗粒、密封不良造成轴承外部杂质侵入;压坑痕产生的部位主要在零件的工作表面上; 预防压坑痕的措施主要有：提高零件的加工精度和轴承的清洁度、改善润滑、提高密封质量等;2、磕碰伤：磕碰伤是由于两个硬质特体相互撞击形成的凹坑现象;磕碰伤的形态特征视两物体形状和相互撞击力的不同其形状和大小不一,但有一定深度,在其边缘处常有突起;磕碰伤主要是操作不当引起的;产生部位可以在零件的所有表面上;预防磕碰伤的措施主要有：提高操作者的责任心、规范操作、改进产品容器的结构和增加零件的保护措施等;3、擦伤：擦伤是两个相互接触的运动零件,在较大压力作用下因滑动摩擦产生的金属迁移现象;严重时可能伴随烧伤的出现;擦伤的形状不确定,有一定长底和宽度,深度一般较浅,并沿滑动或运动方向由深而浅;擦伤可以在产品制造过程中产生也可以在使用过程中产生; 轴承制造成过程中的擦伤预防措施与磕碰伤的预防措施相同;使用中的擦伤预防措施主要是从防止“打滑”方面考虑,改进产品内部结构、提高过盈配合量、调整游隙、改善润滑、保证良好接触状态等;4、划拉伤划拉伤是指硬质和尖锐物体在压力作用下侵入零件表面并产生相对移动后形成的痕迹; 划伤一般呈线型状,有一定深度,宽度比擦伤窄,划伤的伤痕方向是任意的,长度不定;产生部位主要在零件的工作表面和配合表面上;而拉伤只发生在轴承内径过盈配合面上,伤痕方向一般与轴线平行,有一定长度、宽度和深度,并成组出现;划伤可以在轴承制造过程中产生也可在使用中产生;而拉伤只发生在轴承安装拆卸过程中; 预防轴承制造过程中的划伤与预防磕碰伤的措施相同;预防使用中划伤与预防压坑痕的措施基本相同; 预防拉伤的措施是严格安装拆卸规程、保证配合面的清洁、安装时在配合面上适当润滑等;综上所述,预防表面塑性变形的措施是要正确选用轴承、增强材料的耐磨性,保证润滑的有效性、注意安装方法、提高轴承密封装臵的密封性等;三、磨损：在力的作用下,两个相互接触的金属表面相对运动产生摩擦,形成摩擦副;磨擦引起金属消耗或产生残余变形,使金属表面的形状、尺寸、组织或性能发生改变的现象称为磨损;磨损过程包含有两物体的相互作用、黏着、擦伤、塑性变形、化学反应等几个阶段;其中物体相互作用的程度对磨损的产生和发展起着重要的作用; 磨损的基本形工有：疲劳磨损、黏着磨损、磨料粒磨损、微动磨损和腐蚀磨损等; 产生磨损的主要原因： A、异物通过了密封不良的装臵或密封圈进入了轴承内部;B、润滑不当;如润滑油中的杂质未过滤干净、润滑方式不良、润滑剂选用不当、润滑剂变质等; C、零件接触面上的材料颗粒脱离,D、锈蚀;如,由于轴承使用温度变化产生的冷凝水、润滑剂中添加剂的腐蚀性特质等原因形成的锈蚀; 实际中多数磨损属于综合性磨损,预防对策应根据磨损的形式和机理分别采取措施;对于微动磨损,可以采用小游隙或过盈配合来减少使用过程中的微动磨损；可在套圈与滚动体之间采用稀润滑剂润滑或分别包装来减少运输过程的微动磨损；另外,轴承应放在无振动环境下保管,或将轴承内外圈隔离存放可以防止保管过程中产生的微动磨损; 对于黏着磨损可以采取提高加工精度、增强润滑效果等措施来解决; 对于磨料粒磨损,可以采用表面强化处理、表面润滑处理如渗硫、磷化、表面软金属膜涂层等、改善轴承密封结构、提高零件加工精度、保证润滑油过滤质量、减少制造和使用过程中对表面的损伤等方法来解决; 对于腐蚀磨损,应减少轴承使用环境中腐蚀物质的侵入、对零件表面进行耐腐蚀处理或采用耐腐蚀材料制造产品等手段来解决;另外,还可以从产品结构设计和制造的角度进行改进,如提高零件的加工精度、减少磨削加工中产生的变质层、保证弹性流体动压润滑膜等实现预防磨损的目的;四、腐蚀：金属与其所处环境中的物质发生化学反应或电化学反应变化所引起的消耗称为腐蚀;金属腐蚀的形式多种多样,就金属与周围介质作用的性质来分可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类 ;化学腐蚀是由于金属与周围介质之间的纯化学作用引起的;其过程中没有电流产生,但有腐蚀物质产生;这种物质一般都覆盖在金属表面上形成一层疏松膜．化学反应形成的腐蚀机理比较简单,主要是物体之间通过接触产生了化学反应,如金属在大气中与水产生的化学反应形成的腐蚀又称为锈蚀电化学腐蚀是由于金属与周围介质之间产生电化学作用引起的;其基本特点是在腐蚀的同时又有电流产生;电化学反应的腐蚀机理主要是微电池效应; 就滚动轴承而言,产生腐蚀的主要原因有： A、轴承内部或润滑剂中含有水、碱、酸等腐蚀物质 B、轴承在使用中的热量没有及时释放,冷却后形成水分 C、密封装臵失效 D、轴承使用环境湿度大 E、清洗、组装、存放不当腐蚀产生部位：零件各表面都会有;按程度有腐蚀斑点或腐蚀坑洞,斑点和蚀坑一般呈零星或密集分布,形状不规则,深度不定,颜色有浅灰色、红褐色、灰褐色、黑色; 对于金属材料来说,消除腐蚀是比较困难的,但可以减缓腐蚀的发生,防止轴承与腐蚀物质接触,可以通过合金化,表面改性等方法提高耐腐蚀能力,使得金属表面形成一层稳定致密与基体结合牢固的钝化膜;五、蠕动：受旋转载荷的轴承套圈,如果选用间隙配合,在配合表面上会发生圆周方向的相对运动,使配合面上产生磨擦、磨损、发热、变形,造成轴承不正常损坏;这种配合面周向的微小滑动称为蠕动或爬行; 蠕动形成的机理是当内圈与轴配合过盈量不足时,在内圈与轴之间的配合面上因受力产生弹性变形而出现微小的间隙,造成内圈与轴旋转时在圆周方向上的不同步、打滑,严重时在压力作用下发生金属滑移;在外圈与壳体也同样会出理类似的情况; 蠕动形貌特征在一些方面具有腐蚀磨损和微动磨损的某些特征;蠕变在形成过程中也有一些非常细小的磨损颗粒脱落并立即局部氧化,生成一种类似铁锈的腐蚀物;其区别主要根据它们的位臵和分布来判断,如果零件没有受到腐蚀又出现了褐色锈斑,锈斑的周围常常围绕着一圈碾光区,出现的部位又在轴承的配合表面上,那么可能就是蠕动;发生蠕动的配合面上,或出现镜面状的光亮色,或暗淡色,或咬合状,蠕动部位与零件原表面有明显区别; 在轴承的端面由于轴向压紧力不足;或悬臂轴频繁挠曲,运转一定时间后也会出现蠕动的特征;产生蠕动的主要原因是内,外圈与轴或轴承座的配合过盈量不足,或载荷方向发生了变化; 预防的措施：采用过盈配合并适当提高过盈量,在采用间隙配合的场合的场合可用黏结剂将两个配合面固定或沿轴或轴承座的轴向方向将轴承紧固;六烧伤：轴承零件在使用中受到异常高温的影响,又得不到及时冷却,使零件表面组织产生高温回火或二次淬火的现象称为烧伤; 烧伤产生的主要原因是润滑不良、预载荷过大、游隙选择不当、轴承配臵不当、滚道表面接触不良、应力过大等因素所致;如： A、在轴向游动轴承中,如果外圈配合的过紧,不能在外壳孔中移动；B、轴承工作中运转温度升高,轴的热膨胀引起很大的轴向力,而轴承又无法轴向移动时； C、由于润滑不充分,或润滑剂选用不合理、质量问题、老化和变质等； D、内外圈运转温度差大,加上游隙选择不当,外圈膨胀小内圈大呈过盈导致轴承温度急剧升高；E、轴承承受的载荷过大和载荷分布均匀,形成应力集中； F、零件表面加工粗糙,造成接触不良或油膜形成困难; 烧伤的形貌特征可以根据零件表面的颜色不同来判断;轴承在使用中由于润滑剂、温度、腐蚀等原因;零件表面会发生变化,颜色主要有淡黄色、黄色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色等,其中淡黄色、黄色、棕红色属于变色,若出现紫蓝色或蓝黑色的为烧伤;烧伤容易造成零件表面硬度下降或出现微裂纹; 烧伤产生的部位主要发生在零件的各接触表面上,如圆锥滚子轴承的挡边工作面、滚子端面、应力集中的滚表面等;烧伤的预防可根据烧伤产生的原因有针对性地采取措施;如正确选用轴承结构和配臵、避免轴了砂承受过大的载荷、安装时采用正确的安装方式防止应力集中、保证润滑效果等;七、电蚀：电蚀是由电流放电引起,致使轴承零件表面出现电击的伤痕,此种损伤称为电蚀;在两零件接触面间一般存在一层油膜,该油膜一定有的绝缘作用,当有电流通过轴承内部时,在两面三刀零件接触表面形成电压差,当电压差高到足以击穿绝缘层时就会在两零件接触表面处产生火区放电,击穿油膜放电,产生高温,造成局部表面的熔融,形成弧凹状或沟蚀;受到电蚀的零件,其金属表面被局部加热和熔化,在放大镜下观察损伤区域一般呈现斑点、凹坑、密集的小坑,有金属熔融现象,电蚀坑呈现火山喷口状;电蚀会使零件的材料硬度下降,并加快磨损发生速度,也会诱发疲劳剥落; 预防电蚀的措施是在焊接或其他带电体与轴承接触时加强轴承的绝缘或接地保护,防止电荷的聚集并形成高的电位差,避免放电现象产生;防止电流与轴承接触;八、裂纹和缺损：当轴承零件所承受的应力超出材料的断裂极限应力时,其内部或表面便发生断裂和局部断裂,这种使材料出现不连续或断裂的现象称为裂纹; 在材料表面或表层下有一种貌似毛发的细微裂纹称为发纹;当发纹扩展到一定程度,使得部分材料完全脱离零件基体的现象称为断裂; 裂纹一般呈线状,方向不定,有一定长度和深宽度,有尖锐的根部和边缘;裂纹有内部裂纹和表面裂纹之分,也有肉眼可见和不可见两种形式,对于肉眼不可见裂纹需要采用无损检测的方法进行观察;发纹一般呈细线状,方;向沿钢材轧制方向断续分布,有一定长度和深度,有时单条有时数条出现; 裂纹产生的原因较为复杂,影响因素很多,如原材料、锻造、冲压折叠、热处理、磨削、局部过大的应力等;发纹形成的原因是钢材在冶炼过程中产生的气泡或夹杂,经轧制变形后存在于材料表层;对于肉眼不可见裂纹需要采用无损检测的方法进行观察; 裂纹的预防措施主要有,在制造方面应控制原材料缺陷如非金属夹杂、表面夹渣、折叠、显微孔隙、缩孔、气泡等;控制加工应力如热处理淬火时产生的内应力热应力和组织应力、磨削应力、冲压应力等;在使用方面注意轴承安装过程中的非正常敲撞击以及安装不良造成的局部应力过大等;另外,还要保证润滑,增强密封效果,控制外部杂质流入,避免轴承与腐蚀性物质接触等;九、保持架损坏：当滚动体进入或离开承载区域时,保持架将受到带有一定冲击性质的拉压应力作用,尤其是滚子轴承的滚子产生倾斜时所受到的应力会更大;在这种应力的反复作用下,保持架的兜孔、过梁、铆钉会出现变形、磨损、疲劳,甚至断裂现象;另外,不正确的安装方式也会损坏保持架;保持架相对套圈的强度一般较弱尤其是冲压保持架,如果安装不得当,将安装力直接施加在保持架上,很容易造成保持架变形;冲压保持架制造过程中产生的应力过大也是造成保持架损坏的原因之一; 防止保持架损坏的措施可以从设计、制造、安装方面考虑;保持架在运转中受到的拉压应力是无法避免的;但提高保持架的强度可通过适当增加保持架过梁铆钉强度来解决;滚子产生倾斜可以通过提高制造和安装质量来解决;改善润滑条件有助于减少磨损;对冲压保持架制造过程中产生的应力可采用振动光饰等方法支除或减少应力;十、尺寸变化：轴承运转一定时间以后,会出现游隙减小或增大的现象;通过对零件尺寸检测可以发现轴承内、外圈或滚动体直径方向的尺寸发生了变化增大或减小,影响轴承的正常旋转精度;若没有了游隙,会出现摩擦磨损加剧、工作温度上升、甚至“卡死”等现象;若游隙变大,会出现振动或噪声增大、旋转精度降低、应力集中等情况;轴承内径增大还很可能出现“甩圈”现象;轴承零件在热处理过程中,保留了一定数量的残佘奥氏体,而奥氏体是一种不稳定相,随着时间或温度的变化,奥氏体将逐步转变为较稳定的马氏体组织,由于马氏体组织的体积大于奥氏体组织,因此,在转变过程中零件的体积将发生涨大;而马氏体组织自身也会产生分解,马氏体分解的结果会出现尺寸收缩的现象;轴承工作温度高对奥氏体的转变和马氏体的分解有促进作用;还有一种情况,零件在内应力释放过程中也会引起尺寸的改变;从预防或控制零件尺寸稳定性的角度考虑,可以在轴承零件热处理时对不稳定的残余奥氏体组织进行稳定化处理;另外,在使用中应保证轴承的使用温度低于轴承允许的工作温度,以防止尺寸出现较大的变化;十一、使用不当引起的损坏：轴承使用不当引起的损坏在轴承失效中占有很大的比例;轴承使用不当涉及轴承选型、轴承配臵、轴承支承结构、配合、安装、润滑、密封、维护保养等诸多方面;轴承失效与使用不当密不可分;十二、其他损伤：A、变色变色是由于轴承在运转过程中因发热引起的表面颜色变化;另外,在温度作用下润滑剂中的部分化学物质、磨损的金属粉末等杂质会黏附在零件表面上也会引起轴承零件颜色变化,这种变色又称污斑;表面颜色一般呈淡黄色、黄色、茶色、棕红色、紫蓝色及蓝黑色等,发热引起的变色一般没有深度;对于使用中的轴承若出现深度变色如紫蓝色或蓝黑色的则有可能形成了烧伤;零件腐蚀也会引起变色,但这类变色有一定深度;轴承零件在运转过程中,因摩擦会产生大量的热,若润滑不充分或散热条件差,热量得不到及时的冷却或扩散,热量的聚积使轴承温度很快升高,温度升高会使附着在轴承零件表面的油膜产生氧化现象,形成一种浅褐色的氧化制,沉积附着在轴承的表面上;但这种变色并不影响轴承的使用,所以允许存生;当轴承因安装不当如安装倾斜或润滑不良等原因使轴承处于一种极不正常的工作状态,引起温度的急速上升,此时轴承的局部温度有可能超过轴承零件的回火温度,甚至更高,并产生严重的变色如蓝黑色。

滚动轴承常见故障及原因分析滚动轴承是一种常用于工业机械和设备中的关键零部件，用于支撑和转动轴承载负荷。

然而，由于工作条件的复杂性和长时间的运行，滚动轴承容易发生故障。

在以下文章中，将介绍一些常见的滚动轴承故障及其原因分析。

1.疲劳破坏：滚动轴承在长时间的负荷工作下容易发生疲劳破坏。

这种破坏通常表现为轴承外圈和内圈的裂纹、剥落或产生大量的磨粒。

这种故障通常是由过大的载荷、不良的润滑、轴承材料缺陷或过高的运转速度引起的。

2.轴承外圈和内圈的磨损：滚动轴承由于工作条件的原因，比如污染物、磨粒、过载和不良的润滑条件，容易导致外圈和内圈的磨损。

油膜的破坏、润滑剂品质差或不足以及灰尘和杂质的进入都可能导致磨损故障。

3.轴承卡死：滚动轴承在运行时，如果存在外部振动、过高的温度或轴承内部润滑剂的缺失，容易造成轴承卡死。

轴承卡死会导致轴承停止旋转，进而引起设备停机。

4.轴承失效：滚动轴承的失效通常表现为轴承运行不稳定、产生噪音和振动、热量过高等症状。

这种失效通常由过高或不足的润滑、轴承受到过大的冲击负荷、轴承材料的缺陷或不当的安装等因素引起。

5.环磨损：滚动轴承环磨损主要是由于边缘载荷不均匀、润滑不良、封盖效果不好等因素引起。

环磨损会导致滚动体与轴承环之间的间隙增大，从而降低轴承的运行精度和寿命。

总结起来，滚动轴承常见的故障有疲劳破坏、轴承磨损、滚动体卡死、轴承失效和环磨损。

这些故障的原因包括过大或不足的载荷、不良的润滑、杂质和污染物的进入、振动和温度过高等因素。

为了避免这些故障的发生，应该选择优质的轴承材料、正确安装轴承、保持良好的润滑和清洁以及定期检查和维护轴承。

轴承的主要失效形式轴承是机械设备中常见的零部件之一，它主要用于支撑并减少机器中相对运动部件之间的摩擦和磨损，保证机器的正常运行和寿命的延长。

但是，由于多种因素，轴承也会失效，这就是轴承的主要失效形式。

一、疲劳失效轴承疲劳失效是指轴承在反复循环载荷下逐渐累积的裂纹扩展，以至于产生裂缝断裂的损坏形式。

轴承经常遭受周期性的载荷，由于磨损和裂缝的扩展而导致的裂开是轴承失效的一个形式。

二、过载失效轴承载荷过大，会导致轴承的过载失效。

因为轴承材料的强度极限有限，当轴承在运行中承受到超出其设计极限的载荷时，轴承则会发生过载断裂。

三、润滑失效润滑失效是指轴承在使用中出现润滑不良、油膜断裂等情况，导致轴承失效的形式。

轴承需要适当的润滑条件，否则高速运动时，油膜无法承受轴承内部的高载荷，导致运行失稳或损坏。

四、过热失效轴承在使用中绕序运转时，其自转产生的表面摩擦与内部滚动摩擦会使轴承产生大量热能，当温度超过一定值时，就会产生过热现象，导致轴承失效。

特别是高速旋转、工作环境恶劣的轴承，过热失效更容易发生。

五、腐蚀失效轴承在潮湿环境下易造成腐蚀，轴承表面受到腐蚀后会出现点蚀、疲劳龟裂、扭曲变形、质量下降等问题，导致轴承失效。

腐蚀失效是轴承使用寿命比较短的常见原因之一。

六、拆卸失效在拆卸轴承时，如果操作不当或使用工具不当等，就很可能导致轴承损坏。

拆卸过程中，如果施加力量不均匀，会导致轴承内部损坏、变形或者变质，从而引起轴承失效。

综上所述，轴承的失效形式有很多，每种形式都有其独特的损坏原因和特征。

建议用户在选用和使用轴承时，应该严格按照制造商的说明书要求，对轴承进行合理维护和保养，以延长轴承的使用寿命，确保设备的正常运行。

轴承工作时，为了保证轴承有效和可靠的运转，必须有充分的润滑。

轴承润滑的作用：防止或减少轴承中的滚动体、滚道及保持架之间金属的直接接触，减少摩擦磨损，在摩擦表面形成油膜，当压力油膜形成后，可以增大零件接触承载面积，因此，可以起到减小接触应力，延长滚动接触疲劳寿命的效果，润滑剂具有防锈、防腐蚀作用，油润滑还具有散热和带走轴承运转中产生的磨损颗粒或侵入的污染物的作用，脂润滑可以起到增加密封性防止外部污染物侵入的作用，具有一定的减振降噪的作用选择润滑油或润滑脂作为滚动轴承的润滑剂都可以满足轴承的润滑需要。

滚动轴承在运转中，除因密封或散热需要较大润滑剂量外，实际用于润滑的润滑剂量很少。

润滑时，只要保证在运动接触表面上有能够形成油膜的润滑剂，并达到理想的工作温度就可以了。

轴承使用的润滑剂主要分为脂润滑和油润滑两种，在特殊工作条件下也可采用固体润滑剂。

在实际选用润滑剂时，可以根据机械的结构、轴承的使用条件、与轴承相邻部件的结构、润滑方式、维护保养等因素综合考虑工作温度一般用于90℃（油的体积温度）或20（ΓC（轴承温度）,采用特殊润滑油可使用至250o C o 一般用于120。

C以下，用特殊脂或缩短换脂的周期可使用至220o C o高温轴承润滑脂是由聚眠类化合物稠化耐高温苯基硅油，并加有抗磨、抗氧化、防锈蚀、抗腐蚀等添加剂精制而成的长效高温润滑脂。

此长寿命高温脂设计用于从高温至低温的苛刻工况条件下的滚动轴承和滑动轴承的润滑。

可在很宽的温度范围内提供最大轴承运行寿命。

适用温度范围：一50~+260°C,最高间歇耐温可达300℃。

高温润滑特点：一、优异的高、低温性能，高滴点、低蒸发损失；二、优良润滑性能、机械安定性和胶体安定性能；三、出色的抗水淋、水冲刷性能，提供防锈抗腐蚀保护；四、优异的抗氧化性和抗磨性，高温下极长的轴承使用寿命。

高温润滑脂的应用：一、适用于严酷的高温或宽温度范围工作的中高速电机滚动轴承和设备的长寿命润滑二、适用于薄膜拉伸拉幅机轴承、热定型机轴承、离合器推力轴承、高温风机轴承、赛车轮毂轴承、高温泵电机轴承、烧烤设备轴承、通常，用于滚动轴承的基础油粘度一般在15~500mm2∕s(40℃)范围内，若高于50Omm2∕s(40℃)润滑不充分，而高于1000mm2∕s(40。

简述滚动轴承的摩擦及润滑摘要：轴承是各类机械设备的重要基础零部件，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。

而润滑对轴承的运转和寿命有着极为重要的影响。

在生产实践中，为了使轴承很好地发挥机能，首选要对摩擦副润滑进行分析，要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。

关健词：设备轴承摩擦润滑润滑是人们向摩擦作斗争的一种手段，是把一种具有润滑性能的物质加到机件摩擦面上，以达到降低摩擦和减小摩损的目的。

一般来讲，在摩擦副之间加入某种物质，用来控制摩擦、降低磨损，以达到延长使用寿命。

能起到减低接触面间的摩擦阻力的物质都叫润滑剂。

润滑对机械设备的正常运转起着重要的保护作用。

为了保证机械设备高效经济运行，提高设备综合运转率，本文对机械设备中重要的零部件之一的滚动轴承的摩擦及润滑进行了简要论述。

一、滚动轴承运转时的摩擦（一）滚动摩擦滚动轴承运转时的滚动摩擦。

当受到垂直径向载荷后，滚动体和内、外座圈之间在受载的一端紧密接触。

从理论上讲，当轴颈带动内座圈旋转时，滚动体在内座圈的带动下，作纯滚动产生的摩擦就是滚动轴承运转时的滚动摩擦。

此时在内、外座圈与滚动体接触处的线速度相等。

而且都是采用过热处理淬硬的轴承钢加工出的，滚动摩擦系数很小，因此克服纯滚动的滚动摩擦阻力矩是很小的。

随着轴承载荷的增加，滚动体所承受载荷的接触面积变小。

所以每个瞬时都处于很高接触应力和高转速下工作。

这样加入任何黏度的润滑油，都将受到高接触应力的压挤作用，油的黏度必然发生变化，同时两摩擦接触表面就要发生弹性变形，只要润滑油膜具有足够的强度，流动轴承就能处于良好的润滑状态。

这实际上就是人们常说的弹性流体润滑状态。

可见在高接触应力的压挤下，所加入的任何黏度的油品，其黏度都要发生变化。

对于滚动轴承润滑，油的黏度已不起主要作用。

为此对润滑油的黏度要求就不是十分严格了。

（二）滚动轴承运转时的滑动摩擦包括滚动体与保持架之间的滑动摩擦和非承载滚动体与座圈之间的滑动摩擦。