軸(zhou)承在(zai)設備(bei)中的(de)應用(yong)相當(dang)廣泛(fan)，軸承(cheng)壽命(ming)極其(qi)關🈲鍵(jian)。據統(tong)計，旋(xuan)轉機(ji)械的(de)故障(zhang)中軸(zhou)承的(de)損壞(huai)故障(zhang)約占(zhan)30%，而🏃‍♀️這(zhe)些根(gen)源很(hen)簡單(dan)，例🏃‍♀️如(ru)貨物(wu)列車(che)脫軌(gui)事故(gu)，據調(diao)查發(fa)現軸(zhou)箱中(zhong)的一(yi)個軸(zhou)承過(guo)熱(如(ru)圖1)，導(dao)緻車(che)軸斷(duan)裂，造(zao)成車(che)廂傾(qing)覆、交(jiao)通中(zhong)斷數(shu)小時(shi)，事👈故(gu)損失(shi)巨👣大(da)。

圖1 軸(zhou)箱軸(zhou)承

軸(zhou)承故(gu)障損(sun)傷根(gen)源分(fen)析：

軸(zhou)承是(shi)大部(bu)分設(she)備的(de)核心(xin)部件(jian)，一旦(dan)軸承(cheng)失效(xiao)，設備(bei)就會(hui)👅停止(zhi)，找到(dao)根源(yuan)以避(bi)免事(shi)故再(zai)次發(fa)生就(jiu)顯🈲得(de)尤‼️為(wei)重🚶要(yao)。實際(ji)上，軸(zhou)承💞一(yi)旦受(shou)損，它(ta)就會(hui)逐漸(jian)惡化(hua)直到(dao)無法(fa)工作(zuo)，那時(shi)故障(zhang)發生(sheng)的所(suo)有證(zheng)據可(ke)能都(dou)被破(po)壞了(le)。

如圖(tu)2 揭示(shi)了損(sun)傷從(cong)小到(dao)大的(de)整個(ge)過程(cheng)，外部(bu)顆粒(li)(污染(ran)物)進(jin)入軸(zhou)承，運(yun)動中(zhong)産生(sheng)凹痕(hen)(污染(ran)物被(bei)壓入(ru)滾道(dao)🔱)。凹痕(hen)✌️邊緣(yuan)會升(sheng)高，所(suo)以凹(ao)痕看(kan)起來(lai)像個(ge)坑。滾(gun)🧡道局(ju)部幾(ji)何形(xing)狀發(fa)生🌈改(gai)變，使(shi)得這(zhe)個區(qu)域無(wu)法形(xing)成良(liang)好油(you)膜把(ba)接觸(chu)表面(mian)分離(li)開來(lai)，結果(guo)造成(cheng)材料(liao)疲勞(lao)。最初(chu)是表(biao)面出(chu)現裂(lie)縫，最(zui)後是(shi)受損(sun)區域(yu)剝落(luo)，随着(zhe)繼續(xu)運轉(zhuan)，剝落(luo)不斷(duan)加劇(ju)。到後(hou)來，受(shou)損區(qu)⭐域變(bian)得如(ru)此之(zhi)大，最(zui)初的(de)受損(sun)🔞點(即(ji)凹痕(hen))完全(quan)消失(shi)。此時(shi)對受(shou)損軸(zhou)承進(jin)行檢(jian)查，已(yi)很難(nan)發現(xian)問🏃題(ti)的根(gen)源:即(ji)👅可能(neng)由于(yu)📧密封(feng)不好(hao)緻使(shi)污染(ran)❗物進(jin)入軸(zhou)承。

圖(tu)2 軸承(cheng)損傷(shang)的發(fa)展

每(mei)種故(gu)障都(dou)有其(qi)特有(you)的特(te)性，通(tong)過觀(guan)察損(sun)傷狀(zhuang)況有(you)可能(neng)确定(ding)故障(zhang)根源(yuan)。下面(mian)相關(guan)軸承(cheng)損傷(shang)類型(xing)和軸(zhou)承👄損(sun)傷🚶‍♀️的(de)根源(yuan)

1、磨損(sun)

磨損(sun)是滾(gun)動軸(zhou)承最(zui)常見(jian)的故(gu)障之(zhi)一，通(tong)常是(shi)由異(yi)✊物引(yin)起研(yan)🤞磨損(sun)傷、擦(ca)傷、槽(cao)痕、圓(yuan)周線(xian)痕或(huo)碎屑(xie)污染(ran)💚，分磨(mo)耗磨(mo)損和(he)粘滞(zhi)磨損(sun)兩大(da)類。

磨(mo)耗磨(mo)損是(shi)由于(yu)軸承(cheng)内部(bu)有微(wei)小異(yi)物，它(ta)們可(ke)能是(shi)來自(zi)♈外部(bu)或内(nei)部的(de)污染(ran)顆粒(li)，比如(ru)齒輪(lun)帶來(lai)的金(jin)屬微(wei)粒或(huo)碳化(hua)物。這(zhe)些🤟顆(ke)粒将(jiang)磨損(sun)或研(yan)磨滾(gun)道和(he)滾動(dong)體，在(zai)圓錐(zhui)滾子(zi)軸承(cheng)中，滾(gun)子端(duan)♈面和(he)内圈(quan)擋邊(bian)的磨(mo)損程(cheng)度遠(yuan)比♈滾(gun)道嚴(yan)重，這(zhe)種磨(mo)損将(jiang)造成(cheng)軸✉️向(xiang)遊隙(xi)或内(nei)部間(jian)隙擴(kuo)大，進(jin)而降(jiang)低軸(zhou)承壽(shou)命，導(dao)緻軸(zhou)承偏(pian)心。此(ci)外，磨(mo)損也(ye)會影(ying)響軸(zhou)承所(suo)在機(ji)器的(de)其他(ta)零件(jian)。污染(ran)物能(neng)進入(ru)軸👄承(cheng)内部(bu)，通常(chang)是密(mi)封圈(quan)嚴👈重(zhong)磨損(sun)或失(shi)效(或(huo)沒㊙️有(you))。潤滑(hua)劑分(fen)析可(ke)能會(hui)發現(xian)污染(ran)物的(de)來源(yuan)，從而(er)有助(zhu)于找(zhao)到解(jie)決問(wen)題的(de)方法(fa)。

粘滞(zhi)磨損(sun)主要(yao)發生(sheng)在輕(qing)負荷(he)、潤滑(hua)不良(liang)、滾動(dong)體速(su)度差(cha)較🌈大(da)從而(er)産生(sheng)滑動(dong)的接(jie)觸表(biao)面。例(li)如，滾(gun)動體(ti)從無(wu)🌏載區(qu)進入(ru)承載(zai)區的(de)💔過程(cheng)，滾動(dong)體在(zai)無載(zai)區失(shi)速，當(dang)重新(xin)進入(ru)承載(zai)區時(shi)獲得(de)加速(su)。這将(jiang)導緻(zhi)潤滑(hua)膜撕(si)破、滑(hua)動、發(fa)熱，導(dao)👨‍❤️‍👨緻材(cai)料可(ke)能從(cong)滾動(dong)體轉(zhuan)移到(dao)滾道(dao)或從(cong)滾道(dao)轉移(yi)到滾(gun)動體(ti)上。早(zao)期階(jie)段，外(wai)觀是(shi)🔅發光(guang)表面(mian)，但很(hen)快它(ta)就變(bian)成無(wu)光表(biao)面，或(huo)多或(huo)少帶(dai)有粘(zhan)上的(de)材料(liao)。

2、疲勞(lao)

疲勞(lao)的表(biao)現形(xing)式是(shi)剝落(luo)，即軸(zhou)承材(cai)料出(chu)現麻(ma)點或(huo)脫落(luo)，剝落(luo)最初(chu)發生(sheng)在滾(gun)道或(huo)滾動(dong)體上(shang)。

來自(zi)滾道(dao)表面(mian)下的(de)疲勞(lao)是材(cai)料惡(e)化，是(shi)由滾(gun)道表(biao)‼️面下(xia)㊙️方的(de)💃🏻交變(bian)應力(li)引起(qi)，最終(zhong)導緻(zhi)材料(liao)衰變(bian)。最初(chu)是出(chu)現裂(lie)🚶縫，裂(lie)縫随(sui)軸承(cheng)🌈工作(zuo)慢慢(man)發展(zhan)，當裂(lie)縫發(fa)🍓展到(dao)表面(mian)時，就(jiu)發生(sheng)剝🔞落(luo)。

來自(zi)表面(mian)的疲(pi)勞通(tong)常由(you)潤滑(hua)不足(zu)引起(qi)。潤滑(hua)劑的(de)作用(yong)是建(jian)立油(you)膜，把(ba)滾道(dao)與滾(gun)動體(ti)分隔(ge)開來(lai)。當潤(run)滑不(bu)良時(shi)，會發(fa)生金(jin)屬與(yu)金屬(shu)的接(jie)觸。表(biao)面凸(tu)凹不(bu)平(突(tu)出部(bu)分)相(xiang)互剪(jian)切，導(dao)緻表(biao)面出(chu)現剪(jian)切應(ying)力。由(you)于材(cai)料疲(pi)勞，出(chu)現小(xiao)裂縫(feng)，然後(hou)是微(wei)剝落(luo)。最初(chu)由于(yu)表面(mian)粗糙(cao)度⚽降(jiang)低了(le)，所以(yi)表面(mian)可能(neng)很👅明(ming)亮光(guang)滑，但(dan)是如(ru)果持(chi)續發(fa)展下(xia)去，表(biao)面就(jiu)會變(bian)得無(wu)光，表(biao)⛹🏻‍♀️面破(po)碎會(hui)越來(lai)越多(duo)，出現(xian)麻點(dian)。

3、機械(xie)腐蝕(shi)

浸蝕(shi)通常(chang)是由(you)于軸(zhou)承座(zuo)内溫(wen)度變(bian)化，内(nei)部空(kong)氣冷(leng)凝，水(shui)🛀🏻份📧不(bu)斷積(ji)聚而(er)成。而(er)濕氣(qi)或水(shui)時常(chang)從破(po)損或(huo)不适(shi)當的(de)密封(feng)圈進(jin)入軸(zhou)承，由(you)于軸(zhou)承滾(gun)道和(he)滾動(dong)體表(biao)面精(jing)度極(ji)📞高，極(ji)易受(shou)到濕(shi)👉氣與(yu)水的(de)腐蝕(shi)。相比(bi)其它(ta)損壞(huai)💋過程(cheng)，發生(sheng)得較(jiao)快，能(neng)發展(zhan)到材(cai)料深(shen)處導(dao)緻軸(zhou)承嚴(yan)重✌️損(sun)傷。空(kong)氣濕(shi)度過(guo)高或(huo)用手(shou)指觸(chu)摸滾(gun)🏃🏻‍♂️道，都(dou)能導(dao)緻這(zhe)種類(lei)型的(de)腐蝕(shi)。因此(ci)做好(hao)防護(hu)非常(chang)重要(yao)。潮濕(shi)腐蝕(shi)通♍常(chang)發生(sheng)在靜(jing)止狀(zhuang)态，處(chu)于深(shen)處的(de)鏽會(hui)導緻(zhi)軸承(cheng)早期(qi)損壞(huai)。

摩擦(ca)腐蝕(shi)的根(gen)源是(shi)兩個(ge)承載(zai)面之(zhi)間的(de)微移(yi)動。大(da)多🏃‍♂️數(shu)情況(kuang)下，這(zhe)種摩(mo)擦腐(fu)蝕發(fa)生在(zai)軸承(cheng)外徑(jing)和軸(zhou)承座(zuo)之間(jian)和軸(zhou)👨‍❤️‍👨承孔(kong)和軸(zhou)之間(jian)，微移(yi)動主(zhu)要由(you)滾動(dong)體經(jing)過時(shi)産生(sheng)的循(xun)環負(fu)荷引(yin)起。配(pei)合✂️不(bu)好、軸(zhou)彎曲(qu)或接(jie)觸面(mian)有缺(que)陷，都(dou)能導(dao)緻或(huo)加速(su)摩擦(ca)腐蝕(shi)的發(fa)生。空(kong)氣能(neng)進入(ru)沒有(you)保護(hu)的表(biao)面，加(jia)速🔴腐(fu)蝕的(de)發展(zhan)。形成(cheng)的氧(yang)化🐅鐵(tie)，體積(ji)要比(bi)純鋼(gang)大得(de)多，造(zao)成材(cai)🌈料變(bian)💋大，應(ying)力升(sheng)💔高，甚(shen)至對(dui)軸承(cheng)滾道(dao)也是(shi)這樣(yang)，從而(er)導緻(zhi)過早(zao)性的(de)表面(mian)下疲(pi)㊙️勞。摩(mo)擦腐(fu)蝕容(rong)易造(zao)🐆成軸(zhou)承圈(quan)開裂(lie)。

假硬(ying)化也(ye)是一(yi)種摩(mo)擦腐(fu)蝕，發(fa)生在(zai)滾動(dong)體和(he)滾道(dao)間💋的(de)接觸(chu)區域(yu)，是循(xun)環振(zhen)動引(yin)起的(de)塑性(xing)接觸(chu)面微(wei)移動(dong)和回(hui)彈所(suo)緻。由(you)于它(ta)是發(fa)生在(zai)軸承(cheng)靜止(zhi)和承(cheng)☎️載時(shi)，所以(yi)損傷(shang)出現(xian)在滾(gun)動體(ti)節圓(yuan)處🐉。根(gen)據振(zhen)動的(de)強度(du)、潤滑(hua)條件(jian)和負(fu)荷，腐(fu)蝕和(he)磨損(sun)可能(neng)🔞同時(shi)發生(sheng)🌏，在滾(gun)道上(shang)形成(cheng)淺凹(ao)陷。通(tong)常，振(zhen)動會(hui)導✊緻(zhi)潤滑(hua)劑的(de)局部(bu)缺失(shi)、金屬(shu)與金(jin)屬接(jie)觸和(he)磨耗(hao)磨損(sun)。凹陷(xian)☂️處外(wai)觀通(tong)常變(bian)👌得無(wu)光，經(jing)常褪(tui)色，有(you)時因(yin)🚶‍♀️為發(fa)生潮(chao)濕腐(fu)蝕而(er)略帶(dai)紅色(se)。偶爾(er)凹陷(xian)處呈(cheng)現光(guang)亮表(biao)面，可(ke)能主(zhu)要是(shi)因為(wei)🔞仍有(you)潤滑(hua)劑💃🏻，還(hai)沒有(you)發生(sheng)磨耗(hao)磨損(sun)。假硬(ying)♊化損(sun)壞能(neng)導緻(zhi)球軸(zhou)承的(de)球面(mian)出現(xian)空洞(dong)，滾子(zi)軸承(cheng)出現(xian)線條(tiao)。

4、電腐(fu)蝕

當(dang)電流(liu)通過(guo)軸承(cheng)時，将(jiang)會通(tong)過滾(gun)動體(ti)在内(nei)、外圈(quan)間傳(chuan)導，可(ke)能🐉出(chu)現過(guo)高電(dian)壓造(zao)成的(de)損傷(shang)。接觸(chu)表面(mian)發生(sheng)的過(guo)程與(yu)電弧(hu)焊(小(xiao)接觸(chu)面上(shang)的高(gao)密度(du)電流(liu))類似(si)，材料(liao)被加(jia)熱到(dao)回火(huo)至融(rong)化等(deng)不同(tong)程度(du)。在材(cai)料被(bei)回火(huo)、再硬(ying)化或(huo)融化(hua)的地(di)方，外(wai)觀出(chu)現大(da)小不(bu)一的(de)褪色(se)區。在(zai)🏃🏻材料(liao)融化(hua)的地(di)方，形(xing)成大(da)約0.1mm 至(zhi) 0.5mm 的坑(keng)。

同樣(yang)，電流(liu)洩漏(lou)也能(neng)造成(cheng)損傷(shang)，電流(liu)洩漏(lou)來自(zi)通過(guo)軸承(cheng)的雜(za)👣散♊電(dian)流，而(er)雜散(san)電流(liu)通常(chang)是由(you)頻率(lü)變化(hua)🤞引起(qi)的。主(zhu)㊙️要的(de)可見(jian)損傷(shang)是凹(ao)槽，形(xing)似洗(xi)衣闆(pan)圖案(an)。這些(xie)凹槽(cao)的形(xing)狀，在(zai)球軸(zhou)承呈(cheng)接觸(chu)橢圓(yuan)，在滾(gun)子軸(zhou)承呈(cheng)接觸(chu)線，滾(gun)動體(ti)通常(chang)出現(xian)均勻(yun)的褪(tui)⚽色。相(xiang)比過(guo)高電(dian)壓損(sun)傷🈲，在(zai)電流(liu)洩漏(lou)中，電(dian)流通(tong)過的(de)區域(yu)更大(da)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，結果(guo)電流(liu)密度(du)變小(xiao)，損傷(shang)溫度(du)也較(jiao)低。因(yin)此主(zhu)要的(de)可見(jian)損壞(huai)是回(hui)火🌐效(xiao)應，即(ji)🌈軸承(cheng)表面(mian)變軟(ruan)。當用(yong)高倍(bei)🚶‍♀️放🈚大(da)鏡觀(guan)察損(sun)傷部(bu)💋位，通(tong)常也(ye)能看(kan)到坑(keng)。

5、塑性(xing)變形(xing)

靜态(tai)負荷(he)或沖(chong)擊負(fu)荷可(ke)産生(sheng)過載(zai)，從而(er)導緻(zhi)塑性(xing)變形(xing)，在滾(gun)道上(shang)形成(cheng)凹痕(hen)。通常(chang)安裝(zhuang)不當(dang)是産(chan)生此(ci)♻️問題(ti)的根(gen)源，即(ji)在軸(zhou)承圈(quan)上用(yong)力不(bu)當，從(cong)而在(zai)滾動(dong)體上(shang)産生(sheng)沖擊(ji)💃🏻負荷(he)。碎屑(xie)造成(cheng)的凹(ao)痕是(shi)因為(wei)外部(bu)顆粒(li)(污染(ran)物)進(jin)入軸(zhou)承，被(bei)滾動(dong)體壓(ya)入滾(gun)道。凹(ao)痕的(de)🏃🏻‍♂️大小(xiao)和形(xing)狀取(qu)決于(yu)顆粒(li)的性(xing)質。凹(ao)痕處(chu)滾道(dao)的幾(ji)何形(xing)狀被(bei)破😘壞(huai)，潤滑(hua)受到(dao)影響(xiang)。表面(mian)出現(xian)應力(li)😘，疲勞(lao)導緻(zhi)表面(mian)過早(zao)剝💋落(luo)。

搬運(yun)造成(cheng)的凹(ao)陷是(shi)由于(yu)軸承(cheng)表面(mian)被硬(ying)的尖(jian)銳物(wu)🏃🏻體碰(peng)👅壞。由(you)于軸(zhou)承表(biao)面精(jing)度極(ji)高，當(dang)局部(bu)過載(zai)，比如(ru)軸承(cheng)掉落(luo)地上(shang)，就可(ke)能會(hui)在表(biao)面磕(ke)出凹(ao)痕，從(cong)而讓(rang)軸承(cheng)無法(fa)工作(zuo)。

6、破裂(lie)和開(kai)裂

受(shou)壓破(po)裂是(shi)因為(wei)局部(bu)過載(zai)或應(ying)力過(guo)高，造(zao)成應(ying)力✉️集(ji)中超(chao)過了(le)材料(liao)的抗(kang)拉強(qiang)度所(suo)緻。常(chang)見是(shi)野蠻(man)拆裝(zhuang)軸👌承(cheng) (沖擊(ji))或圓(yuan)錐座(zuo)或襯(chen)套擰(ning)得太(tai)緊。當(dang)用榔(lang)頭和(he)硬鑿(zao)直接(jie)敲打(da)軸承(cheng)📱圈，可(ke)能導(dao)緻形(xing)成微(wei)小的(de)裂🐪縫(feng)。當軸(zhou)承投(tou)入使(shi)用時(shi)，軸承(cheng)圈可(ke)能有(you)小片(pian)脫落(luo)。而安(an)裝時(shi)圓錐(zhui)座或(huo)襯套(tao)擰得(de)太緊(jin)，結果(guo)軸承(cheng)圈出(chu)現抗(kang)拉應(ying)力(圓(yuan)周應(ying)力)，當(dang)軸承(cheng)投入(ru)使用(yong)時産(chan)生裂(lie)縫。

疲(pi)勞破(po)裂開(kai)始于(yu)彎曲(qu)狀态(tai)下應(ying)力超(chao)過疲(pi)勞強(qiang)度時(shi)。最初(chu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出現(xian)一條(tiao)裂縫(feng)，然後(hou)不斷(duan)增多(duo)，最後(hou)整個(ge)軸⛱️承(cheng)圈🈲或(huo)保☂️持(chi)架開(kai)裂。當(dang)使🆚用(yong)緊配(pei)合時(shi)可能(neng)出現(xian)疲🌈勞(lao)破裂(lie)💯，因為(wei)緊🈲配(pei)合可(ke)能産(chan)生很(hen)高的(de)圓周(zhou)應力(li)。然後(hou)交變(bian)應力(li)和圓(yuan)周應(ying)力共(gong)同作(zuo)用，造(zao)成軸(zhou)承圈(quan)的過(guo)早疲(pi)勞，整(zheng)個圈(quan)裂開(kai)。

熱開(kai)裂産(chan)生于(yu)兩個(ge)表面(mian)相互(hu)嚴重(zhong)摩擦(ca)時，産(chan)生的(de)摩擦(ca)熱導(dao)緻👣裂(lie)縫，通(tong)常與(yu)滑動(dong)方向(xiang)成直(zhi)角。

很(hen)多軸(zhou)承故(gu)障都(dou)可以(yi)避免(mian)。深入(ru)的軸(zhou)承損(sun)傷根(gen)源分(fen)析🏃‍♂️可(ke)🛀🏻以找(zhao)到問(wen)題根(gen)源，通(tong)過采(cai)取适(shi)當的(de)措施(shi)，能提(ti)前避(bi)免故(gu)障☂️再(zai)次📐發(fa)生，降(jiang)低故(gu)障成(cheng)本。