摘　要：对滚动轴承的使用进行了研究，分析了滚动轴承的失效原因，并指出在使用过程中保证轴承受载均匀，采取可靠的润滑密封措施，按工艺要求组装和拆卸轴承，并对组装和润滑是否准确进行检测并改进，可以有效延长轴承的使用期。
　　关键词：滚动轴承；失效；受载分析；润滑密封；安装拆卸
　　0　前言
　　滚动轴承是机械中广泛应用的标准零部件，典型的滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成的，它具有摩擦阻力小、效率高、易于起动、润滑方便、互换性好等优点，但也存在抗冲击能力差、高速时噪声大等缺点。在实际使用中，对滚动轴承工作性能知识了解不多，使用维护不当，会造成滚动轴承非正常失效，寿命降低，甚至出现机械故障，给用户带来不必要的损失。
　　1　滚动轴承失效原因分析
　　1.1　滚动轴承主要失效形式
　　1.1.1　疲劳点蚀
　　轴承在安装、维护、润滑良好的条件下工作时，由于各承载元件承受脉动循环变应力的作用，各接触表面的金属材料将发生局部剥落，产生疲劳点蚀^[1] ，它是滚动轴承的主要失效形式。轴承在发生疲劳点蚀后，通常在运转时会产生振动和噪声，旋转精度下降，影响机器的正常工作。
　　1.1.2　塑性变形
　　当轴承的转速很低（n<10r/min）或间歇摆动时，一般不会发生疲劳点蚀，此时轴承往往因受过大的静载荷或冲击载荷，使内外圈滚道与滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服极限而产生塑性变形^[1]，形成不均匀的凹坑，使轴承在运转中产生剧烈振动和噪声。
　　1.1.3　磨损
　　由于使用、维护不当或密封、润滑不良等原因，可能引起轴承的磨粒磨损。轴承在高速运转时，还可产生胶合磨损回。
　　2　造成滚动轴承失效的因素
　　2.1　载荷造成的失效分析
　　滚动轴承按照其所承受载荷的方向不同，分为向心轴承、向心推力轴承和推力轴承三大类。向心轴承主要承受径向载荷，向心推力轴承既可承受径向载荷又可承受轴向载荷，推力轴承主要承受轴向载荷。向心轴承受载情况如图1所示，Fr是作用于轴的径向载荷，Fr₁和Fr₂分别是作用于轴两端轴承的径向载荷。轴承在径向载荷的作用下，轴承滚动体和内外圈接触处受脉动循环应力的作用，产生疲劳点蚀，轴承运转达到一定时间后，使轴承滚动体、内外圈滚道失去原来的形状，轴的旋转精度降低，机器的振动和噪声增加，Z终造成轴承失效。 　　向心推力轴承受载情况如图2所示，Fr和Fa分别是作用于轴的径向载荷和轴向载荷，Fr₁和Fa₁分别是作用于轴左端轴承的径向载荷和轴向载荷，Fr₂和Fa₂分别是作用于轴右端轴承的径向载荷和轴向载荷。轴承在径向载荷和轴向载荷的作用下，不仅发生疲劳点蚀，而且在轴向载荷的作用下，一端轴承被压紧，另一端轴承被放松，使压紧端轴承元件接触面上还要产生磨损，因此加快轴承的失
效。 　　推力轴承在轴向载荷的作用下轴承元件承受挤压，因此在运转过程中滚动体和内外圈接触表面产生疲劳点蚀和磨损。
　　过载^[5]或过大的冲击载荷对滚动轴承的破坏程度很大，会造成轴承滚动体和内外圈接触处发生塑性变形，轴承元件永久变形同，使轴承寿命大大缩短同。
　　2.2　润滑和密封不当造成的失效分析
　　（1）润滑剂超过使用期而变质，润滑剂中的杂质进入轴承滚动体和内外圈接触表面之间，加剧轴承磨粒磨损，使轴承失效。
　　（2）润滑剂量不够，达不到充分润滑的目标，甚至造成干摩擦，加快轴承疲劳点蚀和磨损，使轴承失效。
　　（3）润滑剂质量低劣或牌号不对，起不到润滑的作用，加快轴承失效。
　　（4）机器长时间闲置不用，使润滑脂凝固变质，机器在使用过程中加快轴承失效。
　　滚动轴承密封不良，使灰尘、泥沙、杂物等侵入轴承内部，加剧轴承磨粒磨损。同时也造成润滑剂流失，使润滑失效。
　　2.3　安装和拆卸不当造成的失效分析
　　（1）安装时不按工艺要求操作，使轴承元件变形、安装偏心，造成轴承使用寿命缩短。
　　（2）轴承组装游隙过小，造成滚动体和内外圈滚道之间摩擦发热，磨损加剧，甚至出现温度过高而胶合的现象。轴承组装游隙过大，造成滚动体振动加大，加剧滚动体和滚道的冲击，加快轴承失效。
　　（3）轴承内圈与轴、外圈与轴承座孔配合过紧，但强力安装，造成内外圈变形，甚至崩裂。
　　（4）轴承内圈与轴、外圈与轴承座孔配合过松，出现旋转爬行现象，使轴承配合表面磨损加剧，旋转精度下降同。
　　3　滚动轴承的使用维护
　　3.1　保证轴承受载均匀
　　机器起动要平稳，加载时载荷逐渐增大，工作过程中载荷要稳定，不能忽大忽小，严格避免轴承承受过载或过大的冲击载荷。
　　3.2　润滑和密封措施要正确
　　（1）定期检查和更换润滑剂。发现润滑剂量不够而且没有变质，加装润滑剂到规定的量。如果润滑剂变质，就要更换润滑剂，更换时把旧润滑剂放干净，并清洗轴承和有关零部件，装入新润滑剂要达到机器说明书上规定的量，不能多也不能少，润滑油要看标尺，润滑脂达到填充空间的1/2～1/3为宜。
　　（2）使用质量可靠的润滑剂，润滑剂牌号要同机器说明书上的牌号一致。
　　（3）机器不能长时间闲置不用，如果需要闲置，要让机器经常活动，防止轴承生锈和润滑剂变质。机器闲置后再使用时，要认真检查润滑部分，特别是重点检查用润滑脂润滑的轴承，如果润滑脂变质硬化，要清洗轴承和润滑部位，加装新润滑脂。
　　（4）加装新润滑剂后，开动机器运转，测量轴承部位的温度，如果温度过高（一般应不超过70℃），应停机检查润滑剂的质量，润滑剂质量有问题应及时更换。
　　（5）密封和润滑是密不可分的，要经常检查轴承润滑密封元件，发现漏油或灰尘等杂物进入轴承内部，要清洗轴承和润滑部位，并更换密封元件。
　　3.3　正确安装和拆卸轴承
　　（1）安装前应清洗干净轴承、轴颈和轴承座孔，安装时，应使用专用工具将轴承平直均匀地压入，不要用铁锤等硬物直接在轴承上敲击。如果没有专用工具，应垫以铜棒或木棒，然后锤击，对轴承所施加的压力，平均分布在轴承的内圈（装轴）和外圈（装孔）上，切勿单方向施加压力，以防轴承倾斜而挤压坏配合表面或安装偏心。
　　（2）轴承安装时，轴承在轴颈和轴承座孔试装，如果配合过紧或过松，不继续安装，而是选用与轴颈和轴承座孔配合适合的轴承安装，如果轴颈或轴承座孔有偏差，应修复轴颈或轴承座孔后安装。
　　（3）轴承安装后，开动机器运转，测量轴承部位外壳温度和听响声。如果温度过高，说明游隙太小；如果响声异常，说明游隙过大。停机后针对检查出的问题，进行轴承游隙的调整。
　　（4）轴承损坏后需要拆卸，有的轴承需要卸下来进行清洗、检查，拆卸时应特别注意施压不能通过滚动体传递，以避免损坏轴承保持架，有条件应尽量使用拉拨器将轴承缓缓拉出。如果没有拉拔器，应垫以铜棒或木棒，然后轻轻锤击来拆卸轴承，拆卸时还要注意不损坏轴颈或轴承座孔表面。
　　4　结束语
　　以上所述的滚动轴承每一种失效不是独立出现的，而是多种失效同时存在于轴承的工作过程。因此轴承使用过程中，采取有效措施预防不同种类的失效是十分必要的。在实际生产中，只要做到轴承受载均匀，严格避免过载或过大的冲击载荷，按要求对轴承进行润滑和密封，以工艺规程要求安装和拆卸轴承，就可以有效延长轴承的使用期，甚至达到轴承的实际寿命，给用户带来客观的经济效益。
　　参考文献：
　　[1]陈立德.机械设计基础[M北京：高等教育出版社，2000.
　　[2]罗玉福，王少岩.机械设计基础[M].大连：大连理工大学出版社，2006.
　　[3]拾益跃，胡栋.滚动轴承早期失效分析轴承，2008，（2）：31-32.
　　[4]杨鸿儒.电动机滚动轴承失效故障的分析与处理[J].中小型电机，2001，（6）：40～42.
　　[5]薛福连.滚动轴承过早失效问题的解决方法[J].轻工机械，2005，（4）：144-145.
　　[6]孙晓斌.延长滚动轴承寿命的途径[J].煤炭技术.2005．（7）：18-19.
　　[7]张峰,佟瑞超,滚动轴承过早失效的原因[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2007，（2）：74～75.