轴承故障的检查和失效的原因

郑红伟

滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部条件的原因，其承载能力、旋转精度和耐磨性能等会发生变化。当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时，轴承就发生了故障甚至失效，轴承一旦发生失效等意外情况后，机器、设备将会停转，出现功能丧失等各种异常现象，因此需要在短期内查出发生的原因，并采取相应的措施。

为使轴承在良好的条件下能够保持应有的性能并长期使用。必须对轴承进行检查和保养，检查与保养对预防故障是很重要的，在运转中要重点检查轴承的滚动声、振动、温度和润滑剂。

1.轴承的滚动声

滚动轴承噪音一种是轴承本身产生的，即轴承固有的噪声；另一种是轴承装机后才产生的噪声，与轴承本身的噪声无关。通过听声音可以分析出一些问题。a)固有噪声：滚道声“各种轴承和滚动摩擦声(圆柱滚子轴承)是滚动轴承固有的声音。”滚道声是由滚动体与滚道接触时的弹性特性产生的，当轴承旋转时，滚动体在滚道上滚动而发出的一种连续而圆滑的声音：不正常的滚动摩擦声可发出“咯吱、咯吱”之类不舒服的金属摩擦异常声音，润滑良好时不会发出这样的声音。所以在一般情况下不成问题，只有噪声增大之后才需注意。b)与轴承制造有关的噪声：这里包括保持架噪声和颤音，保持架噪声主要发生在球轴承和圆锥滚子轴承中，当轴承旋转时由于保持架的振动以及保持架与滚动体发生撞击会发出声音。这种声音具有周期性。颤音(各种轴承)是有一定频率的声音，是由于滚道面上有较大的波纹度引起的振动而产生的。c)使用不当引起的噪声：对于各种轴承均存在。当轴承滚道表面或滚动体表面受到碰伤、压坑、锈蚀，那么就会产生有一定周期的噪声和振动。当轴承在运转中有尘埃侵入时就会产生污物噪声。这种噪声是非周期性的，同样也伴有振动，其声音大小不固定，时有时无。

2.轴承的振动

轴承的振动对轴承的失效影响很明显。例如：剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承振动检测中反映出来，所以通过采用特殊的轴承振动测量装置(频率分析器和振动仪等)可测量出振动的大小，通过频率分布可推断出异常振动的具体情况，测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同，因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判定标准。

3.轴承的温度

通常轴承的温度随着运转开始慢慢升高，1至2小时后达到稳定状态。轴承的正常温度因机器的热容量、散热量、转速和负载而不同。如果润滑、安装不合适，则轴承温度会急骤上升，会出现异常高温，这时必须停机并采取必要的防范措施。

4.润滑剂

润滑对滚动轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温升、振动等有重要影响，没有正常的润滑，轴承就不能工作。分析轴承的损坏原因表明，40％左右的轴承损坏都与润滑不良有关。因此轴承的良好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施。除此之外，轴承的润滑还对散热、防锈、密封、缓和冲击等起作用。要保证润滑剂不能过期失效，选型要正确。收割机轴承的润滑分油润滑和脂润滑两种，大机型齿轮箱油润滑选择用GL-5 80W90齿轮油：脂润滑一般用二硫化钼锂基润滑脂，润滑增扭器无级变速下部装置必须用美孚XHP222或更好的脂润滑。

轴承的失效原因很多，除了正常的疲劳剥落以外，象失效的密封、过紧配合导致的过小轴承间隙或润滑不良等因素都能留下特殊的失效痕迹和失效形式。因此检查失效的轴承在大多数时候可以发现导致轴承失效的原因，从而及时采取对策。一般来讲，轴承的失效有1／3是因为轴承已经到了疲劳剥落期，属于正常失效；1／3因为润滑不良导致提前失效，1／3因为污染物进入轴承或安装不正确，而造成轴承提前失效。一般来讲，轴承运转不正常时有如下七种常见症状：轴承过热、轴承噪音过大、轴承寿命过低、振动大、达不到机器性能要求、轴承在轴上松动、轴转动困难。

形成七种常见症状典型原因：润滑脂、润滑油过期失效或选型错误；润滑脂太满或油位太高；轴承游隙过小；轴承箱内孔不圆、轴承箱扭曲变形、支撑面不平、轴承箱孔内径过小；接触油封过盈量太大或弹簧太紧；一根轴上有两个被固定轴承，由于轴膨胀导致轴承间隙变小；紧定套筒过分锁紧；轴承箱孔太大、受力不平衡；两个或多个轴承同轴度不好；防松卡环接触到轴承；接触油封磨损严重，导致润滑油泄露；轴的直径过大。导致轴承内圈膨胀严重，减少了轴承游隙；由于箱孔的材料材质太软，受力后孔径变大，致使外圈在箱孔内打滑；油位太低、轴承箱内润滑脂不足；杂物、砂粒、炭粉或其它污染物进入轴承箱内；水、酸、油漆或其它污染物进入轴承箱内；安装轴承前轴承箱内的碎片等杂物没有清除干净；轴径太小、紧定套简锁紧不够；由于打滑作用(由于急速启动)致使滚动体上有擦痕；由于轴肩尺寸不合理致使轴弯曲；轴肩摩擦到轴承密封盖；轴肩在轴承箱内接处面积过小致使轴承外环扭曲；轴承密封盖发生扭曲；轴和轴承内套扭曲；轴和轴承外套扭曲；不正确的安装方式，用锤子直接敲击轴承；机器中的转动件与静止件接触：接触油封磨损严重，导致润滑油泄漏：轴承游隙过大致使轴发生振动。

(作者单位：164000黑龙江省北安市红星农场)