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1、滚动轴承失效失效识别和轴承检测滚动轴承失效失效识别和轴承检测出版号: WL 82 102/2 CN-CN2001年版前言滚动轴承是一种应用广泛的机械零件。即使在非常恶劣 的工况下，它们仍然具有高的可靠性而且很少出现早期 失效。 滚动轴承失效首先主要表现为轴承的不正常运转状况。 通过检测发现，轴承的失效现象具有广泛性和多样性。 单独分析轴承本身通常不足以查明轴承失效的真正原 因，还要检查相邻结构、润滑、密封、运转工况和周边 环境。一套有效的检测程序有助于判定失效原因。 这本手册基本上是一本工作指南。它包括了轴承的典型 的失效形式，以及失效的原因和补救措施。除了有失效 模式实例外，也描述了在早期阶
2、段发现轴承失效的可能 性。 在常规性的预防性维护保养中，没有失效的轴承也要检 测。因此，这本手册包含了常见的轴承运行特性方面的 例子。封面: 看上去像是一张俯瞰的沙丘照片，实际上是推力 圆柱滚子轴承的波纹状的表面磨损形貌。从波峰到波谷 的高度小于1微米。在低速时，滑动接触区发生混合摩 擦。由粘着磨损导致的波纹。2目录1非正常的运转意味着失效 . . . . . . . . . . . . . . .4 1.1主观识别失效 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.2用技术设备进行轴承监测 . . . . . . . . . . . .
3、 . . .4 1.2.1大面积扩散的损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.2.2局部损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 1.3轴承紧急更换 剩余寿命 . . . . . . . . . . . . . . .72保存好失效的轴承 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 2.1查明工况数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 2.2润滑剂取样及检查 . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . . . . .9 2.3检查轴承环境 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.4评估安装状态下的轴承 . . . . . . . . . . . . . . .10 2.5拆卸损坏的轴承 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.6配合面检查 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.7评估整套轴承 . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、. . . . . .10 2.8失效轴承返回FAG及评估单个零件 . . . . . . .103对拆下的轴承评估运转特性和损坏情况 . . .11 3.1采取的措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 3.1.1给拆分的零件做标记 . . . . . . . . . . . . . . . . .14 3.1.2成品轴承测试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 3.1.3轴承拆套 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6、. . . . .14 3.1.4评估轴承零件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 3.2配合面状况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 3.2.1微动腐蚀 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 3.2.2抱轴伤痕或滑动磨损 . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.2.3轴承套圈支撑不均匀 . . . . . . . . . . . . . . . . .17 3
7、.2.4端面擦痕 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 3.3滚动接触模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 3.3.1轨迹的成因和含义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 3.3.1.1正常轨迹 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 3.3.1.2异常轨迹 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8、 . .21 3.3.2滚道和滚动体表面的凹痕 . . . . . . . . . . . . . .27 3.3.2.1断裂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 3.3.2.2内圈的腐蚀损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 3.3.2.3假性布氏压痕 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 3.3.2.4滚动体表面的凹痕 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9、37 3.3.2.5由于过电流造成的凹坑和凹槽 . . . . . . . . . .38 3.3.2.6滚动体边缘运行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 3.3.3套圈断裂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 3.3.3.1由于滚道疲劳引起的断裂 . . . . . . . . . . . . . .40 3.3.3.2轴向原始裂纹和内圈通裂 . . . . . . . . . . . . . .40 3.3.3.3外圈周向断裂 . . . . . . . . . .
10、 . . . . . . . . . . . . .41 3.3.4接触表面上的深度擦伤和拖痕 . . . . . . . . . .42 3.3.4.1润滑不良造成的磨损 . . . . . . . . . . . . . . . . .42 3.3.4.2滚动体外径上的擦伤 . . . . . . . . . . . . . . . . .44 3.3.4.3打滑痕迹 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 3.3.4.4划痕 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11、. . . . . .46 3.3.5过热造成的损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 3.4挡边接触的评估 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 3.4.1滚子轴承的挡边和滚子端面损坏 . . . . . . . .48 3.4.1.1由外界颗粒造成的擦伤 . . . . . . . . . . . . . . .48 3.4.1.2挡边接触处的粘着 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 3.4.1.3挡边接触区的磨损 . . . . . . .
12、. . . . . . . . . . . .503.4.1.4挡边断裂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 3.4.2保持架引导表面的磨损 . . . . . . . . . . . . . . .52 3.4.3密封接触区的损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 3.4.3.1密封接触区的磨损痕迹 . . . . . . . . . . . . . . .53 3.4.3.2密封接触区的变色 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 3
13、.5保持架损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 3.5.1贫油和污染造成的磨损 . . . . . . . . . . . . . . .54 3.5.2速度过高造成的磨损 . . . . . . . . . . . . . . . . .54 3.5.3滚子偏斜造成的磨损 . . . . . . . . . . . . . . . . .55 3.5.4倾斜引起的球轴承保持架磨损 . . . . . . . . . .55 3.5.5保持架连接部位断裂 . . . . . . . . . . . . . . . . .5
14、6 3.5.6保持架断裂 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 3.5.7不正确安装造成的损坏 . . . . . . . . . . . . . . .57 3.6密封损坏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 3.6.1密封唇的磨损 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 3.6.2不正确安装造成的损坏 . . . . . . . . . . . . . . .594FAG的其它检测方法 . . .
15、. . . . . . . . . . . . . . .60 4.1轴承和轴承零件的几何测量 . . . . . . . . . . . .60 4.2润滑剂分析和润滑剂检测 . . . . . . . . . . . . . .63 4.3材料检测 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 4.4X 射线微观结构分析 . . . . . . . . . . . . . . . . .66 4.5扫描电子显微镜检查 . . . . . . . . . . . . . . . . .67 4.6零件测试 . . . . . .
16、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 4.7计算载荷状况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .713页页现象失效原因例如运转不平稳污染 风机: 不断增强的 轴承游隙过大振动磨床： 波纹状的磨削表面不充足的工作游隙非正常的运转意味着失效 主观识别破坏 用技术设备监测轴承轴承的破坏通常首先表现为运转状 况的逐渐恶化。由于轴承本身失效 而导致的立即停机很少见，比如由 于安装错误或者缺少润滑。根据运 转状况，轴承从开始损坏到真正失 效可能要几分钟，某些场合下可能 会几个月。选择轴承监测类型时,要 以轴承的应用场合和轴承在设备上 运转时的失效后果为基础。 1.1 主观识别失效 在大多数的轴承应用中，操作人员 若发现轴承系统运转不平稳或有异 音，就可以判断轴承已损伤，见 表1。1.2 用技术设备进行轴承监测 当轴承失效会有危险事件发生或是 导致长期停机时，需要对轴承的运 转情况有精确而长
