轴承失效模式分析
导语：上期内容，小编给大家介绍了轴承的相关参数及含义，本文小编带着大家一起分析轴承的失效模式，内容参照ISO15243，《滚动轴承 - 损坏和故障 - 术语、特性和原因》。
在实际应用中，滚动轴承的损坏或故障通常是多个机构同时运行的结果。故障可能是由于运输、搬运、安装或维护不当；轴承本身，或相邻零件的制造错误造成的。
在某些情况下，故障是由于出于经济利益或不可预见的运行和环境条件而进行的设计让步。设计、制造、安装、操作和维护的复杂组合常常导致难以确定故障的根本原因。
因此，最好根据根本原因对滚动轴承损坏和故障进行分类。在本文中，根据故障模式在使用中的明显特征外观，将其分为六个主要组和不同的子组（见下图）。
1 滚动接触疲劳
滚动接触疲劳是由滚动元件和滚道之间的接触中产生的重复应力引起的。疲劳明显表现为结构（微观结构）的变化和表面材料（宏观结构）的剥落，在大多数情况下，这可能是微观结构变化的结果。
1.1 次表面起源型疲劳
自调心球轴承外圈滚道上两个完全相反位置的次表面疲劳引起的剥落
故障原因：
-外壳的椭圆度，导致局部较高的应力。
-如果分体式壳体装配错误或壳体座中嵌入颗粒，则可能发生类似的损坏。
对策：
-检查相邻零件的形状精度，必要时进行改进。
-正确组装分体式壳体。
-确保安装过程中的最大清洁度。
1.2 表面起源型疲劳
圆锥滚子轴承内圈滚道的表面疲劳
故障原因：
-由于以下原因，滚道处出现灰色斑点和微球：
-润滑不足；
-滑动运动；
-预载不足；
-错位。
对策：
-改善润滑。
-施加正确的预载。
-确保对齐。
2 磨损
磨损是指在使用过程中，由于两个滑动或滚动/滑动接触表面的相互作用，材料逐渐从表面去除。
2.1 研磨磨损
非旋转内圈球面滚子轴承内圈滚道的磨粒磨损
故障原因：
-污染物进入，导致滚道上严重磨损。
对策：
-改进密封装置。
-改善润滑间隔和/或润滑脂。
-如果工作条件允许，请使用密封轴承。
2.2 粘着磨损
圆柱滚子轴承内圈滚道的涂抹
故障原因：
-由于以下原因，滚子和内圈滚道之间出现涂抹（打滑）：
-负荷过轻；
-高加速度；
-润滑不足。
对策：
-减少加速度。
-增加负荷。
-在表面上使用涂层。
-改善润滑。
3 腐蚀
腐蚀是金属表面化学反应的结果。
3.1 锈蚀
圆锥滚子轴承内圈滚道上的接触腐蚀，间距等于滚子节距
故障原因：
-水或腐蚀性物质（如酸）的进入。
-空气中水分的凝结。
-包装和储存条件差。
对策：
-提高密封效果。
-长时间不运行时，应采取防锈措施。
3.2 摩擦腐蚀
圆柱滚子轴承内圈孔整个表面的微动腐蚀
故障原因：
-内圈和轴之间的过盈配合不足。
对策：
-指定适当的配合，注意载荷。
-考虑轴座表面粗糙度的影响。
4 电蚀
电侵蚀是由于破坏性电流的通过而导致接触表面局部微观结构变化和材料去除。
4.1 电压过高
电蚀，圆锥滚子上的凹坑
故障原因：
-轴承静止时电气接地不当。
对策：
-在焊接或供电过程中提供适当的接地。
-将轴承与焊接或电源隔离。
4.2 电流泄露
深沟球轴承内圈和外圈滚道上的槽
故障原因：
-通过旋转轴承的电流强度相对较低，导致滚道运行路径上出现沟槽，沟槽凹陷底部出现深色变色，球呈暗灰色。
对策：
-检查绝缘。
-提供适当的接地。
-使用电气绝缘轴承或混合轴承。
5 塑性变形
这是一种永久变形，每当超过材料的屈服强度时就会发生。通常，这可能以两种不同的方式发生：
-在宏观尺度上，滚动元件和滚道之间的接触载荷导致接触足迹的大部分屈服；
-在微观尺度上，异物在滚动元件和滚道之间过度滚动，仅在接触足迹的一小部分上发生屈服。
5.1 过载
球面滚子轴承内圈滚道的过载变形
故障原因：
-静态或旋转条件下的重冲击载荷和/或不正确的安装实践。
对策：
-改进轴承安装，使滚柱不会压入滚道。
-选择能够处理已知冲击载荷的轴承。
-消除或尽量减少冲击载荷的来源。
5.2 碎屑压痕
调心轴承滚道和滚动体上颗粒的压痕
故障原因：
-大型轴承中颗粒的严重污染和过度滚动，导致大量压痕。
对策：
-改进机油过滤。
-改进密封装置。
6 断裂和开裂
当局部超过材料的极限抗拉强度时，裂纹开始并扩展。断裂是裂纹完全扩展通过部件的一部分或扩展到部件的一部分与原始部件完全分离的结果。
6.1 应力性断裂
圆锥滚子轴承内圈后挡边的强迫断裂
故障原因：
-安装时冲击大。
对策：
-使用适当的安装工具和程序。
6.2 疲劳断裂
深沟球轴承保持架的疲劳断裂
故障原因：
-错位。
-由于内圈和外圈之间的安装未对准，轴承运行时保持架上的异常负载作用。
对策：
-正确对齐。
-改进安装方法。
-选择合适的保持架类型/材料。
6.3 热裂
圆柱滚子轴承外圈外肋的热裂纹
故障原因：
-润滑问题
保持架的保持架凹槽磨损，外圈导向保持架与外圈滚道严重摩擦，滑动导致过热，并出现热裂纹。
对策：
-确保使用了正确的润滑（类型、粘度、油量）。
-如果可能，使用滚柱导向的保持架。
本文截取了部分典型案例，如需更多信息，请阅读ISO15243，《滚动轴承 - 损坏和故障 - 术语、特性和原因》。
再次感谢大家的关注。
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