軸承在設(shè)備中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，軸承壽命極其關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障中軸承的損壞故障約占30%，而這些根源很簡(jiǎn)單，例如貨物列車脫軌事故，據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)軸箱中的一個(gè)軸承過(guò)熱，導(dǎo)致車軸斷裂，造成車廂傾覆、交通中斷數(shù)小時(shí)，事故損失巨大。
軸承故障損傷根源分析：
軸承是大部分設(shè)備的核心部件，一旦軸承失效，設(shè)備就會(huì)停止，找到根源以避免事故再次發(fā)生就顯得尤為重要。實(shí)際上，軸承一旦受損，它就會(huì)逐漸惡化直到無(wú)法工作，那時(shí)故障發(fā)生的所有證據(jù)可能都被破壞了。
外部顆粒(污染物)進(jìn)入軸承，運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生凹痕(污染物被壓入滾道)。凹痕邊緣會(huì)升高，所以凹痕看起來(lái)像個(gè)坑。滾道局部幾何形狀發(fā)生改變，使得這個(gè)區(qū)域無(wú)法形成良好油膜把接觸表面分離開來(lái)，結(jié)果造成材料疲勞。最初是表面出現(xiàn)裂縫，最后是受損區(qū)域剝落，隨著繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，剝落不斷加劇。到后來(lái)，受損區(qū)域變得如此之大，最初的受損點(diǎn)(即凹痕)完全消失。此時(shí)對(duì)受損軸承進(jìn)行檢查，已很難發(fā)現(xiàn)問題的根源:即可能由于密封不好致使污染物進(jìn)入軸承。
1、磨損
磨損是滾動(dòng)軸承最常見的故障之一，通常是由異物引起研磨損傷、擦傷、槽痕、圓周線痕或碎屑污染，分磨耗磨損和粘滯磨損兩大類。
磨耗磨損是由于軸承內(nèi)部有微小異物，它們可能是來(lái)自外部或內(nèi)部的污染顆粒，比如齒輪帶來(lái)的金屬微粒或碳化物。這些顆粒將磨損或研磨滾道和滾動(dòng)體，在圓錐滾子軸承中，滾子端面和內(nèi)圈擋邊的磨損程度遠(yuǎn)比滾道嚴(yán)重，這種磨損將造成軸向游隙或內(nèi)部間隙擴(kuò)大，進(jìn)而降低軸承壽命，導(dǎo)致軸承偏心。此外，磨損也會(huì)影響軸承所在機(jī)器的其他零件。污染物能進(jìn)入軸承內(nèi)部，通常是密封圈嚴(yán)重磨損或失效(或沒有)。潤(rùn)滑劑分析可能會(huì)發(fā)現(xiàn)污染物的來(lái)源，從而有助于找到解決問題的方法。
粘滯磨損主要發(fā)生在輕負(fù)荷、潤(rùn)滑不良、滾動(dòng)體速度差較大從而產(chǎn)生滑動(dòng)的接觸表面。例如，滾動(dòng)體從無(wú)載區(qū)進(jìn)入承載區(qū)的過(guò)程，滾動(dòng)體在無(wú)載區(qū)失速，當(dāng)重新進(jìn)入承載區(qū)時(shí)獲得加速。這將導(dǎo)致潤(rùn)滑膜撕破、滑動(dòng)、發(fā)熱，導(dǎo)致材料可能從滾動(dòng)體轉(zhuǎn)移到滾道或從滾道轉(zhuǎn)移到滾動(dòng)體上。早期階段，外觀是發(fā)光表面，但很快它就變成無(wú)光表面，或多或少帶有粘上的材料。
2、疲勞
疲勞的表現(xiàn)形式是剝落，即軸承材料出現(xiàn)麻點(diǎn)或脫落，剝落最初發(fā)生在滾道或滾動(dòng)體上。
來(lái)自滾道表面下的疲勞是材料惡化，是由滾道表面下方的交變應(yīng)力引起，最終導(dǎo)致材料衰變。最初是出現(xiàn)裂縫，裂縫隨軸承工作慢慢發(fā)展，當(dāng)裂縫發(fā)展到表面時(shí)，就發(fā)生剝落。
來(lái)自表面的疲勞通常由潤(rùn)滑不足引起。潤(rùn)滑劑的作用是建立油膜，把滾道與滾動(dòng)體分隔開來(lái)。當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，會(huì)發(fā)生金屬與金屬的接觸。表面凸凹不平(突出部分)相互剪切，導(dǎo)致表面出現(xiàn)剪切應(yīng)力。由于材料疲勞，出現(xiàn)小裂縫，然后是微剝落。最初由于表面粗糙度降低了，所以表面可能很明亮光滑，但是如果持續(xù)發(fā)展下去，表面就會(huì)變得無(wú)光，表面破碎會(huì)越來(lái)越多，出現(xiàn)麻點(diǎn)。
