軸承在(zài)設備中(zhōng)的應用(yong)相當廣(guǎng)泛，軸承(chéng)壽命極(ji)其關🈲鍵(jian)。據統🙇🏻計(jì)，旋轉機(jī)械的故(gù)障中軸(zhou)承的損(sun)壞故障(zhàng)約占30%，而(ér)這些根(gen)源很簡(jian)單，例如(rú)貨物列(lie)車脫軌(gui)事故，據(ju)調查發(fā)現軸箱(xiang)中的一(yī)🔱個軸承(cheng)🈲過熱(如(rú)圖1)，導緻(zhì)車軸🐕斷(duàn)裂，造成(cheng)車廂傾(qīng)覆、交通(tōng)中斷數(shu)小時，事(shi)故損失(shi)巨❄️大。

圖(tu)1 軸箱軸(zhóu)承

軸承(cheng)故障損(sun)傷根源(yuán)分析：

軸(zhou)承是大(dà)部分設(shè)備的核(hé)心部件(jiàn)，一旦軸(zhou)承失效(xiao)，設備就(jiù)會🏒停止(zhi)，找到根(gēn)源以避(bi)免事故(gu)再次發(fā)生就顯(xiǎn)得尤為(wéi)重要。實(shí)際上♍，軸(zhóu)承一旦(dàn)受損，它(ta)就會逐(zhú)漸惡化(huà)直到無(wu)法工作(zuo)，那時📞故(gu)障發生(shēng)的所👌有(you)證據可(ke)能都被(bei)破壞了(le)。

如圖2 揭(jie)示了損(sun)傷從小(xiao)到大的(de)整個過(guò)程，外部(bù)顆粒(污(wu)染物)進(jin)入㊙️軸承(chéng)，運動中(zhong)産生凹(ao)痕(污染(rǎn)物被壓(yā)入💋滾道(dào))。凹痕邊(bian)緣會升(shēng)高，所以(yi)凹痕看(kan)起來像(xiang)個坑。滾(gun)道局部(bù)幾何形(xing)狀發生(sheng)改變，使(shǐ)得這個(ge)區域無(wú)法形🌂成(cheng)良好油(yóu)膜把接(jie)觸表面(miàn)分離開(kāi)來，結果(guo)造成材(cái)料㊙️疲勞(láo)。最初是(shì)表面出(chu)現裂縫(feng)，最後是(shì)受損區(qu)域剝落(luo)，随着繼(ji)續運轉(zhuǎn)💛，剝落不(bú)斷加劇(jù)。到後來(lai)，受損區(qū)✔️域變得(de)如此之(zhī)大，最初(chū)的受損(sun)點(即凹(āo)痕)完全(quán)消失。此(ci)時對受(shòu)損軸承(chéng)進行檢(jian)查，已很(hěn)難發現(xiàn)問題的(de)根源:即(ji)可能由(yóu)于密封(fēng)不好緻(zhì)使污染(rǎn)物進入(rù)軸承。

圖(tu)2 軸承損(sǔn)傷的發(fa)展

每種(zhong)故障都(dōu)有其特(tè)有的特(te)性，通過(guò)觀察損(sǔn)傷狀況(kuang)🌈有可👣能(neng)确♋定故(gù)障根源(yuán)。下面相(xiàng)關軸承(cheng)損傷類(lei)型和軸(zhou)承損傷(shāng)的根源(yuán)

1、磨損

磨(mó)損是滾(gǔn)動軸承(chéng)最常見(jian)的故障(zhang)之一，通(tong)常是由(yóu)異物引(yin)起🔞研磨(mó)損傷、擦(cā)傷、槽痕(hen)、圓周線(xiàn)痕或碎(sui)屑污染(ran)，分磨耗(hào)磨損和(hé)粘滞磨(mó)損兩大(dà)類。

磨耗(hào)磨損是(shi)由于軸(zhóu)承内部(bu)有微小(xiao)異物，它(ta)們可能(néng)是來自(zì)外部或(huò)内部的(de)污染顆(ke)粒，比如(ru)齒輪帶(dài)來的金(jīn)屬微粒(li)或碳化(huà)物💰。這些(xie)顆粒将(jiāng)磨損或(huo)研磨滾(gun)道和滾(gǔn)動💛體，在(zài)圓錐滾(gun)子軸承(chéng)中，滾子(zi)端面和(he)内圈擋(dǎng)邊的磨(mó)損🚩程度(dù)遠比滾(gǔn)道嚴重(zhòng)，這種磨(mó)損🏃将造(zào)成軸向(xiàng)遊隙或(huò)内部間(jian)隙擴大(dà)，進而降(jiang)低軸承(cheng)壽命，導(dao)緻軸承(cheng)偏心。此(cǐ)外，磨損(sǔn)也會影(ying)響軸承(chéng)所在機(ji)器💛的其(qí)他零件(jiàn)。污染物(wù)能進入(rù)軸承内(nèi)部，通常(chang)是密封(feng)圈嚴重(zhong)磨損或(huo)失效(或(huo)沒有)。潤(run)滑劑分(fen)析可能(neng)會發現(xiàn)污染物(wu)的來源(yuan)，從而有(yǒu)助于找(zhao)到⛹🏻‍♀️解決(jué)問題的(de)方法。

粘(zhān)滞磨損(sun)主要發(fā)生在輕(qīng)負荷、潤(run)滑不良(liáng)、滾動體(ti)速🚶‍♀️度差(cha)較大從(cong)而産生(shēng)滑動的(de)接觸表(biǎo)面。例如(ru)，滾動體(tǐ)從無📧載(zǎi)區進入(rù)承載區(qū)的過程(cheng)，滾動體(ti)在無載(zǎi)區失速(su)，當重⭐新(xin)進入承(cheng)載區時(shí)獲得加(jia)速。這将(jiāng)導緻潤(rùn)滑🤩膜撕(sī)破、滑動(dòng)、發熱，導(dǎo)緻材料(liao)可能從(cóng)滾動體(ti)轉移到(dào)🤞滾道或(huo)從滾道(dao)轉移到(dao)滾動體(tǐ)上。早期(qī)🔞階段，外(wài)觀是發(fa)光表面(miàn)，但很快(kuai)它就變(biàn)成無光(guāng)表面，或(huò)多或少(shao)帶有粘(zhan)上的材(cai)料。

2、疲勞(lao)

疲勞的(de)表現形(xing)式是剝(bāo)落，即軸(zhou)承材料(liào)出現麻(má)點或脫(tuo)落，剝落(luò)最初發(fā)生在滾(gun)道或滾(gun)動體上(shang)。

來自滾(gǔn)道表面(mian)下的疲(pí)勞是材(cái)料惡化(hua)，是由滾(gǔn)道表面(mian)🤟下方的(de)✂️交變應(ying)力引起(qǐ)，最終導(dǎo)緻材料(liào)衰變。最(zui)初🐉是出(chū)現裂🙇‍♀️縫(feng)，裂縫随(suí)軸承工(gong)作慢慢(man)發展，當(dāng)裂縫發(fā)展到表(biao)面時，就(jiù)✌️發生剝(bao)落。

來自(zi)表面的(de)疲勞通(tōng)常由潤(run)滑不足(zú)引起。潤(rùn)滑劑的(de)❤️作用是(shì)建立油(you)膜，把滾(gun)道與滾(gun)動體分(fèn)隔開來(lai)。當潤滑(huá)不🚶‍♀️良時(shí)💛，會發生(sheng)金屬與(yǔ)金屬的(de)接觸。表(biao)面凸凹(ao)不平(突(tū)出部分(fèn))相互剪(jiǎn)切，導緻(zhì)表面出(chū)現剪切(qiē)應力。由(you)于材料(liào)疲勞，出(chu)現小裂(lie)縫，然後(hòu)😍是微剝(bao)落。最初(chū)由于💞表(biao)面粗糙(cao)度降低(di)了，所以(yi)表面可(ke)能很明(míng)亮光滑(huá)，但❌是如(rú)果持續(xù)發展下(xià)去，表面(mian)就會變(biàn)得無光(guāng)，表面破(po)碎會越(yuè)來🚶越多(duō)，出現麻(ma)點。

3、機械(xie)腐蝕

浸(jin)蝕通常(cháng)是由于(yú)軸承座(zuo)内溫度(du)變化，内(nei)部空氣(qì)冷👅凝，水(shuǐ)份不斷(duan)積聚而(er)成。而濕(shī)氣或水(shui)時常從(cóng)破損或(huo)不适當(dang)的密封(feng)圈進入(rù)軸承，由(you)于軸承(chéng)滾道和(he)滾動體(tǐ)表面精(jīng)度極高(gao)，極易受(shou)到濕🎯氣(qi)與水的(de)腐蝕。相(xiang)比其它(tā)損壞過(guò)程，發生(shēng)得較快(kuai)，能發展(zhǎn)到材🔴料(liao)深處導(dao)緻軸承(cheng)嚴重損(sun)傷。空氣(qì)濕度過(guo)高或用(yòng)手指觸(chu)摸滾道(dào)，都能導(dao)緻這種(zhǒng)類型的(de)腐蝕。因(yin)此做好(hǎo)防護💋非(fei)常重要(yao)。潮濕腐(fu)蝕通✂️常(cháng)發生在(zai)靜止狀(zhuàng)态，處于(yu)深處的(de)鏽🐕會導(dǎo)緻軸承(cheng)早期⛷️損(sun)壞。

摩擦(cā)腐蝕的(de)根源是(shì)兩個承(cheng)載面之(zhī)間的微(wei)移動。大(da)多♊數情(qing)🌂況💜下，這(zhe)種摩擦(ca)腐蝕發(fā)生在軸(zhóu)承外徑(jing)和軸承(cheng)座之間(jiān)和軸承(cheng)孔和軸(zhou)🌈之間，微(wēi)移動主(zhu)要由滾(gun)動體經(jing)過時産(chǎn)生的循(xún)環負荷(hé)引㊙️起。配(pei)合不好(hǎo)、軸彎曲(qǔ)或接觸(chù)面有缺(que)陷，都能(néng)導緻或(huo)加速摩(mó)擦腐蝕(shí)的發生(sheng)。空氣能(neng)進入沒(mei)有保護(hu)的表面(mian)，加速腐(fu)蝕的發(fa)展。形成(cheng)的氧化(huà)鐵🔱，體積(ji)要比純(chún)鋼大得(de)多，造成(chéng)材料變(biàn)大，應力(lì)升✏️高，甚(shen)至對軸(zhóu)承滾道(dào)也是這(zhè)樣，從而(ér)導緻過(guo)早性的(de)表面下(xia)疲勞。摩(mó)擦腐蝕(shi)容易造(zào)成軸承(cheng)圈開裂(liè)。

假硬化(hua)也是一(yī)種摩擦(cā)腐蝕，發(fa)生在滾(gun)動體和(he)滾道間(jiān)的🔱接🈲觸(chu)區域，是(shì)循環振(zhen)動引起(qǐ)的塑性(xìng)接觸面(mian)微移動(dòng)⭕和回彈(dàn)所緻。由(you)于它是(shì)發生在(zai)軸承靜(jing)止和承(cheng)載時，所(suǒ)🈲以損傷(shang)出現在(zài)滾動體(tǐ)節圓處(chu)。根據振(zhèn)動的強(qiáng)度、潤滑(huá)條件和(he)負荷，腐(fu)蝕和磨(mo)損可能(néng)同時發(fā)生🛀，在滾(gun)道上形(xíng)成淺凹(ao)陷。通常(cháng)，振動會(huì)導緻潤(rùn)滑劑的(de)局部缺(quē)失、金屬(shǔ)與金屬(shu)接觸和(hé)💋磨耗磨(mó)損。凹陷(xian)處外觀(guān)通常變(biàn)得無光(guang)，經常褪(tuì)色，有時(shi)因為發(fā)生潮濕(shi)腐蝕而(ér)略帶紅(hóng)色。偶爾(er)凹陷處(chù)呈現光(guang)亮表面(miàn)，可能主(zhǔ)要是因(yin)為❄️仍有(you)潤滑劑(ji)，還沒有(yǒu)發生磨(mó)耗磨損(sǔn)。假硬化(huà)損壞能(neng)導緻球(qiu)軸承的(de)球面出(chu)現空洞(dòng)💔，滾子軸(zhóu)承☁️出現(xiàn)線條。

4、電(dian)腐蝕

當(dang)電流通(tong)過軸承(chéng)時，将會(huì)通過滾(gǔn)動體在(zài)内、外圈(quān)間傳導(dao)，可🔞能出(chū)現過高(gāo)電壓造(zao)成的損(sǔn)傷。接觸(chù)表面發(fa)生的♌過(guo)程🙇‍♀️與電(diàn)弧焊(小(xiao)接觸面(mian)上的高(gāo)密度電(diàn)流)類🈲似(sì)，材料被(bèi)加熱☔到(dao)回火至(zhi)融化等(deng)不同程(chéng)度。在材(cai)料被回(huí)火、再硬(ying)化或融(róng)化的地(di)方，外觀(guan)出現大(dà)小不一(yi)💁的褪色(se)區。在材(cái)料融化(hua)的地方(fāng)，形成大(da)約0.1mm 至 0.5mm 的(de)坑。

同樣(yang)，電流洩(xie)漏也能(neng)造成損(sun)傷，電流(liú)洩漏來(lai)自通過(guo)軸承💃的(de)雜散電(dian)流，而雜(za)散電流(liú)通常是(shi)由頻率(lü)變化引(yin)起的。主(zhǔ)要的可(kě)見損傷(shang)是凹槽(cáo)，形似洗(xǐ)衣闆圖(tú)案。這些(xiē)凹槽的(de)形狀，在(zai)球軸承(chéng)呈接觸(chù)橢圓，在(zài)滾子軸(zhóu)承呈接(jie)觸線，滾(gǔn)動體通(tong)常出現(xiàn)均勻的(de)褪色。相(xiàng)比過🌍高(gāo)電壓損(sǔn)傷，在電(diàn)流洩漏(lòu)中，電流(liú)通過的(de)區域更(geng)大，結果(guǒ)電流密(mi)度🥰變小(xiǎo)，損傷溫(wen)度也較(jiào)低。因此(ci)主要的(de)可見損(sǔn)壞是回(hui)火效應(yīng)，即軸承(cheng)表面變(biàn)軟。當用(yòng)高倍放(fang)大鏡觀(guān)察損傷(shāng)部位，通(tōng)常也能(neng)看到❗坑(keng)。

5、塑性變(biàn)形

靜态(tài)負荷或(huo)沖擊負(fù)荷可産(chǎn)生過載(zai)，從而導(dao)緻塑性(xìng)變形，在(zài)滾道上(shàng)形成凹(ao)痕。通常(cháng)安裝不(bú)當是産(chan)生此⭐問(wèn)題的根(gēn)🌈源，即在(zai)軸承圈(quān)😍上用力(li)不當，從(cóng)而在滾(gǔn)動體上(shàng)産生沖(chong)擊負荷(he)。碎屑造(zào)成的凹(ao)痕是因(yin)為外部(bù)🔞顆粒(污(wū)染物)進(jin)入軸🥵承(chéng)，被滾動(dong)體壓入(rù)滾👈道。凹(ao)痕的大(dà)小和形(xing)狀☔取決(jue)于顆粒(li)的性質(zhi)。凹痕處(chu)滾道的(de)幾何形(xing)狀被破(pò)壞🔆，潤滑(hua)受到影(yǐng)響。表面(miàn)出現應(yīng)力，疲勞(lao)導緻表(biǎo)面過早(zǎo)剝落。

搬(ban)運造成(cheng)的凹陷(xiàn)是由于(yú)軸承表(biǎo)面被硬(ying)的尖銳(ruì)物🐆體🌈碰(peng)壞。由🌍于(yu)軸承表(biǎo)面精度(du)極高，當(dāng)局部過(guo)載，比如(ru)軸承💃掉(diào)落地上(shang)，就可能(neng)會在表(biao)面磕出(chu)凹痕，從(cong)而讓軸(zhóu)承無法(fa)工作。

6、破(pò)裂和開(kāi)裂

受壓(ya)破裂是(shì)因為局(jú)部過載(zǎi)或應力(li)過高，造(zao)成應力(lì)🌈集中超(chao)過了材(cai)料的抗(kàng)拉強度(dù)所緻。常(cháng)見是野(ye)蠻拆裝(zhuang)軸承 (沖(chòng)擊)或圓(yuán)錐座或(huo)👣襯套擰(nǐng)得太緊(jǐn)。當用榔(láng)頭和硬(yìng)鑿直接(jiē)敲打軸(zhou)承圈，可(kě)能🙇‍♀️導緻(zhì)形成微(wēi)小的裂(lie)縫。當軸(zhóu)承投入(ru)使用🐅時(shi)，軸承圈(quan)🥰可能有(yǒu)小💃片脫(tuo)落。而♊安(an)裝時圓(yuan)錐⛱️座或(huo)襯套擰(ning)得太緊(jǐn)，結果軸(zhóu)承圈出(chū)現抗拉(la)應力(圓(yuan)周應力(lì))，當軸承(chéng)投入使(shǐ)用時産(chǎn)生裂縫(feng)。

疲勞破(po)裂開始(shi)于彎曲(qǔ)狀态下(xia)應力超(chao)過疲勞(lao)強度時(shi)❓。最初出(chu)現一條(tiao)裂縫，然(ran)後不斷(duàn)增多，最(zui)後整個(ge)軸承圈(quān)或保持(chí)架開裂(lie)。當使用(yong)緊配合(he)時可能(néng)出現疲(pi)勞破裂(lie)🛀🏻，因為緊(jǐn)配合可(ke)能産生(sheng)🏃‍♀️很高的(de)圓周應(yīng)力。然後(hòu)交變應(yīng)力和圓(yuan)周應力(lì)共同作(zuo)用，造成(chéng)軸承圈(quān)的㊙️過早(zǎo)疲勞，整(zheng)個圈裂(lie)開。

熱開(kai)裂産生(shēng)于兩個(gè)表面相(xiàng)互嚴重(zhòng)摩擦時(shi)，産生的(de)摩🔆擦熱(re)導緻裂(lie)縫，通常(cháng)與滑動(dong)方向成(chéng)直角。

很(hěn)多軸承(cheng)故障都(dōu)可以避(bì)免。深入(rù)的軸承(cheng)損傷根(gēn)源分析(xi)可以找(zhǎo)到問題(tí)根源，通(tōng)過采取(qǔ)适當的(de)措施，能(néng)提前避(bi)免故障(zhàng)再次發(fā)生，降低(dī)故障成(chéng)本。