轴承失效分析论文

买文档送图纸，QQ 1945354551买文档后送图纸，QQ 194535455毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 买文档送图纸，QQ 1945354552目录中文摘要、关键词 .1英文摘要、关键词 .2引言 .3第一章 滚动轴承基本特点 .41.1 滚动轴承的结构 .41.2 滚动轴承的作用 .41.3 滚动轴承的优点 .41.4 滚动轴承的缺点 .41.5 滚动轴承的好处 .4第二章 滚动轴承的分类 .62.1 按滚动轴承结构类型分类 .62.2 按滚动轴承尺寸大小分类 .7第三章 滚动轴承类型的选择 .83.1 载荷的大小、方向和性质 .83.2 允许转速 .83.3 刚性 .83.4 调心性能和安装误差 .83.5 安装与拆卸 .103.6 市场性 .10第四章 滚动轴承的代号 .124.1 基本代号 .124.2 前置代号 .134.3 后置代号 .13第五章 滚动轴承常见故障 .14第六章 滚动轴承的失效形式 .15买文档送图纸，QQ 19453545536.1 疲劳点蚀 .156.2 塑性变形 .156.3 磨损 .156.4 胶合 .15第七章 轴承寿命 .177.1 轴承的寿命 .177.2 基本额定寿命 .177.3 基本额定动载荷 .17第八章 轴承的正确使用 .198.1 轴承的拆装 .198.2 轴承的润滑 .19第九章 轴承失效分析方法 .209.1 失效实物和背景材料的收集 .209.2 宏观检查 .209.3 微观分析 .21第十章 滚动轴承失效的预防措施 .2210.1 保证轴承的装配质量 .2210.2 保证轴承良好的润滑和密封 .22第十一章 常见故障解决方案 .2311.1 传统维修方法 .2311.2 最新维修方法 .23第十二章 轴承的地位与作用 .2412.1 滚动轴承的重要性 .2412.2 轴承行业在中国的发展 .25第十三章 轴承的日常维护 .2613.1 对安装表面和安装场所要求 .2613.2 轴承安装前必须清洗 .2613.3 如何选择润滑脂 .26买文档送图纸，QQ 194535455413.4 在润滑轴承时，油脂涂的越多越好 .2613.5 如何安装和拆卸 .26结论 .28致谢 .29参考文献 .30买文档送图纸，QQ 1945354551轴承失效分析摘要：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机械元件，叫做滚动轴承。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体、和保持架组成。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。关键词：滚动轴承 滚动轴承代号 滚动轴承类型的选择 滚动轴承的失效 轴承寿命 轴承失效分析方法 预防措施 买文档送图纸，QQ 1945354552Failure Analysis of Bearing Abstract: The operation of the shaft and shaft seat between the sliding friction into rolling friction, reducing friction loss of a kind of precision mechanical components, called the rolling bearing. Rolling bearing is composed of outer and inner ring, rolling body, and cage composition. Inner ring is used and shaft match mergers and shaft rotate together; outer function is combined with bearing, which support role; rolling body is by means of the cage uniform will be rolling element distribution, outer ring and between, its shape size and quantity directly affect the bearing performance and life; cage can make rolling body uniform distribution, prevent rolling body fall off, guide roller body rotation lubrication.On the analysis of bearing failure process, often will be confronted with a lot of complicated phenomenon, various experimental results may be contradictory or primary and secondary is not clear, this needs repeated experiments and demonstration, in order to obtain sufficient evidences or rebuttals. Only using the correct analysis methods, procedures and steps, we can find the real cause of the failure. Usually bearing failure analysis can be divided into the following three steps: failure object and background material collection, the failure forms of macro and micro analysis inspection.Keywords: Rolling bearing;Rolling bearing code;Rolling bearing type of choice;Rolling bearing failure;Bearing life;Bearing failure analysis method;Preventive measures买文档送图纸，QQ 1945354553引 言滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4 部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到 HRC6065。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。滚动轴承是旋转机械中的重要零件。滚动轴承由于摩擦系数小，启动阻力小及对润滑剂粘度敏感性低，运动精度高、成本低等优点，而且它正标准化，选用润滑、维护都很方便，因此在一般机械中应用极为广泛。但是它同时也具有承受冲 击能力差， 滚动体上载荷分布不均匀等缺点，因此在机械生产中常会出现轴承的磨损、刮伤、胶合，产生噪声，甚至整个轴承烧伤等现象。这将影响到整个企业的正常生产工作，严重时可能会带来巨大的经济损失。因此分析滚动轴承的失效原因及寻找有效的预防措施就显得尤为重要。 图 1.1 滚动轴承的构造 买文档送图纸，QQ 1945354554第 1 章 滚动轴承基本特点1.1 滚动轴承的结构滚动轴承的结构由 4 部分组成： 1.外圈 装在轴承座孔内，一般不转动；2.内圈 装在轴颈上，随轴转动；3.滚动体 滚动轴承的核心元件；4.保持架 将滚动体均匀隔开，避免摩擦；目前，润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件，它主要起润滑、冷却、清洗等作用 。1.2 滚动轴承的作用支承转动的轴及轴上零件，并保持轴的正常工作位置和旋转精度，滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。 1.3 滚动轴承的优点1.摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动；2.尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便；3.结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小；4.精度高，转速高，磨损小，使用寿命长；5.部分轴承具有自动调心的性能；6.适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高。1.4 滚动轴承的缺点1.抗冲击能力较差；2.高速时出现噪声且较大；3.工作寿命也不及液体摩擦的滑动轴承。1.5 滚动轴承的好处买文档送图纸，QQ 19453545551.节 能 显 著 。 由 于 滚 动 轴 承 自 身 运 动 的 特 点 ， 使 其 摩 擦 力 远 远 小 于 滑 动 轴 承 ，可 减 少 消 耗 在 摩 擦 阻 力 的 功 耗 ， 因 此 节 能 效 果 显 著 。 从 理 论 分 析 及 生 产 实 践 中 ， 主 轴承 采 用 滚 动 轴 承 的 一 般 小 型 球 磨 机 节 电 达 30%3 5%， 中 型 球 磨 机 节 电 达 15%2 0%，大 型 球 磨 机 节 电 可 达 10%2 0%。 由 于 球 磨 机 本 身 是 生 产 中 的 耗 能 大 户 ， 这 将 意 味 着 可节 约 一 笔 及 其 客 观 的 费 用 。2.维 修 方 便 ， 质 量 可 靠 。 采 用 滚 动 轴 承 可 以 省 去 巴 氏 合 金 材 料 的 熔 炼 、 浇 铸 及 刮瓦 等 一 系 列 复 杂 其 技 术 要 求 甚 高 的 维 修 工 艺 过 程 以 及 供 油 、 供 水 冷 却 系 统 ， 因 此 维 修量 大 大 减 少 。 而 且 滚 动 轴 承 由 于 是 由 专 业 生 产 厂 家 制 造 ， 质 量 往 往 得 到 保 证 。 也 给 球磨 机 使 用 厂 家 带 来 了 方 便 。买文档送图纸，QQ 1945354556第 2 章 滚动轴承的分类2.1 按滚动轴承结构类型分类 1.按照承受载荷方向或公称接触角不同分类，滚动轴承可分为：(1)向心轴承主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角（滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角）从0到45。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承-公称接触角为0的向心轴承；向心角接触轴承-公称接触角大于0到45的向心轴承。（2)推力轴承主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为： 轴向接触轴承-公称接触角为90的推力轴承；推力角接触轴承-公称接触角大于45但小于90的推力轴承。2.按照滚动体形状种类分类，可分为：(1)球轴承：滚动体为球；(2)滚子轴承：滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承：滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3mm；滚针轴承：滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3mm，但直径小于或等于5mm； 圆锥滚子轴承：滚动体是圆锥滚子的轴承；调心滚子轴承：滚动体是球面滚子的轴承。表2.1 滚子的类型买文档送图纸，QQ 19453545573.按照滚动体列数分类,分为：(1)单列轴承：具有一列滚动体的轴承；(2)双列轴承：具有两列滚动体的轴承； (3)多列轴承：具有多于两列滚动体的轴承，如三列、 四列轴承。4.按照其部件能否分离分类,分为：(1)可分离轴承：具有可分离部件的轴承；(2)不可分离轴承：轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。2.2 按滚动轴承尺寸大小分类滚动轴承按其外径尺寸大小不同，可分为：1.微型轴承：公称外径尺寸范围为26mm 以下的轴承；2.小型轴承：公称外径尺寸范围为2855mm 的轴承；3.中小型轴承：公称外径尺寸范围为60115mm 的轴承；4.中大型轴承：公称外径尺寸范围为120190mm 的轴承；5.大型轴承：公称外径尺寸范围为200430mm 的轴承；6.特大型轴承：公称外径尺寸范围为440mm 以上的轴承。买文档送图纸，QQ 1945354558第 3 章 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。3.1 载荷的大小、方向和性质球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力球轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承或者选用向心轴承和推力球轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为合适。3.2 允许转速因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下，摩擦小、发热量少的轴承，适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。3.3 刚性轴承承受负荷时，轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形，变形量与载荷成比例，其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性；此外，在轴承支承设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。3.4 调心性能和安装误差轴 承 装 入 工 作 位 置 后 ， 往 往 由 于 制 造 误 差 造 成 安 装 和 定 位 不 良 。 此 时 常 因 轴 产 生捞 度 和 热 膨 胀 等 原 因 ， 使 轴 承 承 受 过 大 的 载 荷 ， 引 起 早 期 的 损 坏 。 自 动 调 心 轴 承 可 自行 克 服 由 安 装 误 差 引 起 的 缺 陷 ， 因 而 是 适 合 此 类 用 途 的 轴 承 。买文档送图纸，QQ 1945354559名称 类型代号 极限转速 允许角位移 性能特点与应用场合调 心球 轴承1 中 23 其结构特点为双列球，外圆滚道是以轴承中心为中心的球面。故能自动调心，适用于多支点和弯曲刚度不足的轴。调 心 滚 子 轴 承2 中 1.52.5其结构特点是滚动体为双列鼓形滚子。外圈滚道是以轴承中心为中心的球面。故能自动调心，能承受很大的径向载荷和少量的轴向载荷，抗振动、冲击。圆 锥 滚 子轴 承3 中 2 能同时承受较大的径向载荷和轴向载荷。公称接触角有 =1018和=2730两种。外圈可分离，游戏可调，装拆方便，适用于刚性较大的轴，一般成对使用，对称安装。推 力 球 轴承5 低 不允许 只能承受轴向载荷，且载荷作用线必须与轴线重合。推力轴承的圈套有轴圈与座圈。轴圈与轴过盈配合并一起旋转，座圈的内径与轴保持一定间隙，置于机座中。因滚动体离心力大，滚动体与保持架摩擦发热严重，故用于轴向载荷大但转速不高的场合。单列球轴承仅承受单向轴向载荷；双列球轴承可承受双向轴向载荷。深 沟 球 轴承6 高 816 主要承受径向载荷，同时也可承受一定量的轴向载荷。当转速很高而轴向载荷不太大时，可代替推力球轴承承受纯轴向载荷。当承受纯径向载荷时 =0角 接 触 球轴 承7 高 210 能同时承受径向、轴向联合载荷，公称接触角越大，轴向载荷能力也越大。公称接触角 有 15、25、40三种。通常成对使用，对称安装。圆 柱 滚 子N 高 24 能承受较大的径向载荷，不能承受轴向载荷。因系线接触，内外圈只允许买文档送图纸，QQ 19453545510表 3.1 常用滚动轴承的类型和性能特点3.5 安装与拆卸圆锥滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型（即所谓分离型轴承） ，安装拆卸方便。3.6 市场性即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承是否易购得。 调心球轴承 调心滚子轴承圆锥滚子轴承 推力球轴承轴 承 有极小的偏转。滚 针轴 承NA 低 不允许 只能承受径向载荷，承载能力打，径向尺寸特小，带内圈或者不带内圈。一般无保持架，因而滚针间有摩擦，轴承极限转速低。这类轴承不允许有角偏差。买文档送图纸，QQ 19453545511深沟球轴承 角接触球轴承圆柱滚子轴承 滚针轴承图 3.1 常用的滚动轴承我国机械工业中常用滚动轴承的类型和特性，见表 3.1 和图 3.1。买文档送图纸，QQ 19453545512第四章 滚动轴承的代号滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准 GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成：前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充，只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用，一般情况可部分或全部省略。4.1 基本代号基本代号左起第一位为类型代号，用数字或字母表示。当宽度系列代号为 0 时，大数轴承不标出，但圆锥滚子轴承调心滚子轴承的宽度系列代号 0 应标出。表 4.1 滚动轴承代号的排列顺序前置代号后 置 代 号 基 本 代 号尺寸系列代号轴承分部件代号类型代号 宽（高）度系列代号直径系列代号内径系列代号内部结构代号密封与防尘结构代号保持架及其材料代号公差等级代号游隙代号尺寸 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6宽度系列 特窄 窄 正常宽 特宽买文档送图纸，QQ 19453545513表4.2 尺寸系列代号基本代号左起第一位为类型代号，用数字或字母表示。当宽度系列代号为 0 时，大数轴承不标出，但圆锥滚子轴承调心滚子轴承的宽度系列代号 0 应标出。尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号（基本代号左起第二位）和直径系列代号（基本代号左起第三位）组合而成。轴承常用尺寸系列代号如表 4.2。 内径代号（基本系列代号左起第四、五位数字) 表示轴承公称内径尺寸。表 4.3 轴承的内径尺寸系列代号表4.2 前置代号滚动轴承的前置代号用于表示轴承的分部件，用字母表示。4.3 后置代号滚动轴承的后置代号使用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料等的特殊要求。后置代号可分为：1.内部结构代号内部结构代号表示同一类型轴承的不同内部结构，用字母紧跟基本代号表示。2.公差等级代号轴承的公差等级分为 2 级、4 级、5 级、6 级、6x 级和 0 级，共 6 个级别，依次由高级到低级，其代号分别为/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x 和/P0。其中 0 级为普通级，在轴承代号中不标注；6x 级仅适用圆锥滚子轴承。 3.游隙代号常用轴承径向游隙系列分为 1 组、2 在、0 组、3 组、4 组和 5 组，共六个组别，径向游隙依次由小到大。0 组游隙是基本游隙组别，常被优先采用，在轴承代号中不标出。其余的游戏组别在轴承代号中分别用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5 表示。公差等级和游隙代直径系列超特 轻超轻 特轻 轻 中 重 内径尺寸系列代号00 01 02 03 0499轴承的内径尺寸/mm10 12 15 17 数字5买文档送图纸，QQ 19453545514号同时表示时，符号 C 可以省略。第 五 章 滚 动 轴 承 常 见 故 障滚 动 轴 承 的 故 障 现 象 一 般 表 现 为 两 种 ， 一 是 轴 承 安 装 部 位 温 度 过 高 ， 二 是 轴 承 运转 中 有 噪 音 。1.轴 承 温 度 过 高在 机 构 运 转 时 ， 安 装 轴 承 的 部 位 允 许 有 一 定 的 温 度 ， 当 用 手 抚 摸 机 构 外 壳 时 ， 应以 不 感 觉 烫 手 为 正 常 ， 反 之 则 表 明 轴 承 温 度 过 高 。轴 承 温 度 过 高 的 原 因 有 ： 润 滑 油 质 量 不 符 合 要 求 或 变 质 ， 润 滑 油 粘 度 过 高 ； 机 构装 配 过 紧 （ 间 隙 不 足 ） ； 轴 承 装 配 过 紧 ； 轴 承 座 圈 在 轴 上 或 壳 内 转 动 ； 负 荷 过 大 ； 轴承 保 持 架 或 滚 动 体 碎 裂 等 。2.轴 承 噪 音滚 动 轴 承 在 工 作 中 允 许 有 轻 微 的 运 转 响 声 ， 如 果 响 声 过 大 或 有 不 正 常 的 噪 音 或 撞击 声 ， 则 表 明 轴 承 有 故 障 。滚 动 轴 承 产 生 噪 音 的 原 因 比 较 复 杂 ， 其 一 是 轴 承 内 、 外 圈 配 合 表 面 磨 损 。 由 于 这种 磨 损 ， 破 坏 了 轴 承 与 壳 体 、 轴 承 与 轴 的 配 合 关 系 ， 导 致 轴 线 偏 离 了 正 确 的 位 置 ， 在轴 在 高 速 运 动 时 产 生 异 响 。 当 轴 承 疲 劳 时 ， 其 表 面 金 属 剥 落 ， 也 会 使 轴 承 径 向 间 隙 增大 产 生 异 响 。 此 外 ， 轴 承 润 滑 不 足 ， 形 成 干 摩 擦 ， 以 及 轴 承 破 碎 等 都 会 产 生 异 常 的 声响 。 轴 承 磨 损 松 旷 后 ， 保 持 架 松 动 损 坏 ， 也 会 产 生 异 响 。3.轴 承 磨 损滚 动 轴 承 磨 损 是 轴 使 用 过 程 中 常 见 的 设 备 问 题 ， 主 是 由 轴 的 金 属 特 性 造 成 的 ： 金属 虽 然 硬 度 高 ， 但 是 退 让 性 差 （ 变 形 后 无 法 复 原 ） 、 抗 冲 击 性 能 差 、 抗 疲 劳 性 能 差 ，因 此 容 易 造 成 粘 着 磨 损 、 磨 料 磨 损 、 疲 劳 磨 损 、 微 动 磨 损 等 。 大 部 分 的 轴 类 磨 损 不 易察 觉 ， 只 有 出 现 机 器 高 温 、 跳 动 幅 度 大 、 异 响 等 情 况 时 ， 才 会 引 起 察 觉 ， 但 是 到 人 们买文档送图纸，QQ 19453545515发 觉 时 ， 大 部 分 滚 动 轴 都 已 磨 损 ， 从 而 造 成 机 器 停 机 。第六章 滚动轴承的失效形式根据工作情况，滚动轴承的失效形式主要有以下几种：6.1 疲劳点蚀滚动轴承工作过程中，滚动体和内、外圈滚道分别受到脉动循环变应力的作用，在载荷的反复作用下，首先在表面下一定深度出产生疲劳裂纹，继而扩展到接触表面，形成疲劳点蚀，使轴承不能正常工作。通常，疲劳点蚀是滚动轴承的最主要失效形式。6.2 塑性变形当轴承转速很低或间歇摆动时，一般不会产生疲劳破坏。但在很大的静载荷或冲击载荷下，会使轴承滚道和滚动体产生永久变形，而使轴承在运转中产生剧烈震动和噪声，运转精度下降，以致轴承不能正常工作。6.3 磨损由于润滑不充分、密封不好或润滑油不清洁，以及工作环境多尘，一些金属屑和磨粒性灰尘进入轴承的工作部位，轴承将会发生严重的磨损，导致轴承内、外圈与滚动体间的间隙增大、振动加剧及旋转精度降低而报废。6.4 胶合通常在滚动体和套圈之间，特别是滚动体和保持架之间有滑动磨檫，如果润滑不充分，发热严重时，可能使滚动体回火，甚至产生胶合现象。转速越高，发热越大，发生胶合的可能性就越高。其他的还有锈蚀、点腐蚀和由于操作、维护不当而引起的元件破裂等失效形式。如图 6.1 为常见的轴承失效形势。买文档送图纸，QQ 19453545516疲劳点蚀 塑性变形磨损 裂纹图 6.1 轴承中常见的几种失效形式买文档送图纸，QQ 19453545517第七章 轴承寿命7.1 轴承的寿命单个轴承的一个套圈和滚动体的材料出现在第一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相对于另一套圈的总转速，或在某一转速下的工作小时数，称为轴承的寿命。 由于制造精度、材料均匀程度的差异，即使是同样材料、同样尺寸的同一批轴承，在同样的工作条件下使用，其寿命长度也不相同。因此对一个具体轴承，很难预知其确切的寿命。但大量的轴承试验表明，轴承的可靠性与寿命之间有如图 7.2 所示的关系。图 7.1 径向载荷分布 图 7.2 轴承寿命曲线7.2 基本额定寿命一组同一型号的轴承在同一条件下运转其可靠度为 90时，能到达或超过的寿命称为基本额定寿命，记作 L(单位为百万转,即 106r）或 Lh单位为 h（小时）。换言之，即90的轴承寿命在发生疲劳点蚀前能达到或超过的寿命，称为基本额定寿命。对单个轴买文档送图纸，QQ 19453545518承来讲，能够达到或超过此寿命的概率为 90。7.3 基本额定动载荷当一套轴承进入运转并且基本额定寿命为一百万转时，轴承所能承受的载荷，称为基本额定载荷，用 C 表示。也就是轴承在额定动载荷 C 作用下，轴承工作一百万转而不发生点蚀失效的可靠度为 90，C 越大承载能力越高。对于基本额定动载荷而言：向心轴承是指纯径向载荷，记作 Cr；推力球轴承是指纯轴向载荷，记作 Ca。轴承的额定寿命、额定动负荷与当量动负荷之间的关系为 L=(C/P) 106r (7-1)式(7-1)中: 为寿命指数,球轴承 =3，滚子轴承 =10/3。在选择轴承时通常取机器中修或大修期限作为轴承的预期寿命。例如，不经常使用的设备为 5002000 小时；每天工作 8 小时连续使用的机器为 23 万小时；每天连续使用 24 小时的机器为 410 万小时。实际上达到预期寿命时只有少数轴承损坏。买文档送图纸，QQ 19453545519第八章 轴承的正确使用8.1 轴 承 的 拆 装轴 承 安 装 前 应 清 洗 干 净 。 安 装 时 ， 应 使 用 专 用 工 具 将 辅 承 平 直 均 匀 地 压 入 ， 不 要用 手 锤 敲 击 ， 特 别 禁 止 直 接 在 轴 承 上 敲 击 。 当 轴 承 座 圈 与 座 孔 配 合 松 动 时 ， 应 当 修 复座 孔 或 更 换 轴 承 ， 不 要 采 用 在 轴 承 配 合 表 面 上 打 麻 点 或 垫 铜 皮 的 方 法 勉 强 使 用 。 轴 承拆 卸 时 应 使 用 合 适 的 拉 器 将 轴 承 拉 出 ， 不 要 用 凿 子 、 手 锤 等 敲 击 轴 承 。8.2 轴 承 的 润 滑滚 动 轴 承 常 用 的 润 滑 剂 有 润 滑 油 和 润 滑 脂 两 种 。 当 轴 的 圆 周 速 度 小 于 4-5m/s 时 ，或 汽 车 上 不 能 使 用 润 滑 油 润 滑 的 部 位 ， 都 采 用 润 滑 脂 润 滑 。 润 滑 脂 润 滑 的 优 点 是 密 封结 构 简 单 ， 润 滑 脂 不 易 流 失 ， 受 温 度 影 响 不 大 ， 加 一 次 润 滑 脂 可 以 使 用 较 长 的 时 间 。使 用 润 滑 脂 要 注 意 两 个 问 题 ， 一 是 要 按 汽 车 说 明 书 的 要 求 ， 选 用 合 适 牌 号 的 润 滑脂 。 例 如 ， 汽 车 水 泵 轴 承 就 不 宜 选 用 纳 基 润 滑 脂 ， 因 其 耐 水 性 较 差 。 二 是 加 入 轴 承 中的 润 滑 脂 要 适 量 ， 一 般 只 充 填 轴 承 空 腔 的 1/2到 l/3为 宜 ， 过 多 不 但 无 用 ， 还 会 增 加轴 承 的 运 转 阻 力 ， 使 之 升 温 发 热 。 特 别 要 注 意 的 是 汽 车 轮 毂 轴 承 ， 要 提 倡 “空 毂 润滑 ”， 即 只 在 轴 承 上 涂 一 层 适 量 的 润 滑 脂 即 可 ， 否 则 ， 不 但 浪 费 和 散 热 不 良 ， 还 会 使 润滑 脂 受 热 外 溢 ， 可 能 影 响 制 动 性 能 。润 滑 油 润 滑 的 优 点 是 摩 擦 阻 力 小 ， 并 能 散 热 ， 主 要 用 于 高 速 和 工 作 环 境 温 度 较 高的 轴 承 。 润 滑 油 的 牌 号 要 按 汽 车 说 明 书 的 要 求 选 用 ， 并 接 汽 车 保 养 周 期 及 时 更 换 ， 放出 旧 油 后 要 对 机 构 进 行 清 洗 后 再 加 新 油 ， 加 油 应 加 到 规 定 的 标 线 ， 或 与 加 油 口 平 齐（ 视 汽 车 具 体 结 构 、 要 求 而 定 ） ， 不 可 多 加 。买文档送图纸，QQ 19453545520第九章 轴承失效分析方法9.1 失效实物和背景材料的收集尽可能的收集到失效实物的各个零件和残片，充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：1.主机的荷载、转速、工作状况等轴承的设计工作条件；2.轴承及相关部位的其他零件的失效情况、轴承失效的类型；3.轴承的安装运转记录，运转使用过程中是否有不正常操作；4.轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计，实际转速及不同转速出现的频率；5.失效时是否有温度的急剧增加、噪声及振动；6.工作环境中有无腐蚀性介质、周成宇宙精简有无特殊的表面氧化色或其他玷污色；7.轴承的安装记录、原始间隙和装配情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常；8.轴承运转是否伴随有热膨胀机动力传递变化；9.轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、粘度、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物；10.轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求；11.轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变化；12.失效轴承的修复与保养记录及同批或同类轴承的失效情况。买文档送图纸，QQ 194535455219.2 宏观检查对失效轴承进行宏观检查是失效分析最重要的环节。通过宏观检查，可了解轴承失效的盖帽和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，查看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当的部位做进一步的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：1.外形和尺寸的变化情况；2.游隙的变化情况；3.是否有失效现象，在什么部位，是否与失效直接有关；4.是否有裂纹、磨损的情况；5.观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应；6.对失效特征区观察是否有无异于疲劳点蚀、塑性变形、磨损和胶合等其他缺陷；7.用应力测试仪器测量轴承工作前后的应力变化。宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须进行微观分析。9.3 微观分析失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析等。主要是根据失效特征的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析，为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常采用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容包括：1.材料质量是否符合有关标准和实际要求；2.轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求；3.表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层；4.测量渗碳层等表面强化层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与温度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质；5.根据晶粒的大小、组织变性、局部变形、重结晶等判断变形程度、温升程度、材料种类及工艺过程等；6.测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化；7.断口观察与分析，用扫描电子显微镜定性分析和测量端口。买文档送图纸，QQ 19453545522第十章 滚动轴承失效的预防措施 预防轴承失效问题在机械设计和制造中很重要，大多数滚动轴承在还没有达到预期寿命之前就已经损坏。为提高轴承使用寿命必须采取以下措施： 10.1 保证轴承的装配质量加工方法不正确，技术要求不合格及操作者失误都是引起轴承过早失效的重要原因。因此滚动轴承在使用安装前，要仔细检查，观察有无微小裂纹，有无磨损及锈蚀，坚决不能使用不合格的轴承。安装轴承时应尽量减少载荷的不均匀性，同时还要保证合理的轴承间隙，间隙过小会造成轴承发热量过大，引起轴承膨胀而得不到补偿发生弯曲；间隙过大，会造成转轴径向跳动加大及轴承受力不均匀，致使轴承过早损坏。 10.2 保证轴承良好的润滑和密封轴承中的润滑剂不仅可以降低磨损阻力,还可以起着散热，减少接触阻力，吸收振动，防止锈蚀等作用。要保证管线畅通,润滑油供给充足,合理选择润滑油,切润滑油应清洁无杂质,应定期清洗和更换润滑油。另外为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承还应有轴承的密封封装，这样还可以阻止润滑剂流失。 买文档送图纸，QQ 19453545523第十一章 常 见 故 障 解 决 方 案11.1 传 统 维 修 方 法国 内 针 对 滚 动 轴 磨 损 一 般 采 用 的 是 补 焊 、 换 滚 珠 、 打 麻 点 等 方 法 ， 但 当 轴 的 材 质为 45号 钢 （ 调 质 处 理 ） 时 ， 如 果 仅 采 用 堆 焊 处 理 ， 则 会 产 生 焊 接 内 应 力 ， 在 重 载 荷 或高 速 运 转 的 情 况 下 ， 可 能 在 轴 肩 处 出 现 裂 纹 乃 至 断 裂 的 现 象 ， 如 果 采 用 去 应 力 退 火 ，则 难 于 操 作 ， 且 加 工 周 期 长 ， 检 修 费 用 高 ； 当 轴 的 材 质 为 HT200时 ， 采 用 铸 铁 焊 也不 理 想 。 一 些 维 修 技 术 较 高 的 企 业 会 采 用 电 镀 刷 激 光 焊 、 微 弧 焊 甚 至 冷 焊 等 ， 这 些维 修 技 术 往 往