电机轴承技术ppt课件.pptx

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1、2012年4月20日,电机轴承技术内部交流,一、电机轴承分类与使用要求 二、电机轴承噪音问题分析、滚动体缺陷;、保持架缺陷;、内沟（滚）道缺陷;、超精缺陷;、清洁度问题;、外沟（滚）道缺陷;三、电机轴承选型应用问题、识别顾客需求;、确定选型程序;、额定负荷极限转速;、密封与润滑;、典型工况受力分析;、特定工况选型;四、电机轴承失效模式、疲劳剥落失效;、磨损失效;、保持架变形断裂;、腐蚀和锈蚀失效;、电蚀造成的失效；、漆锈造成的失效；、表面烧伤失效;、安装、配合不当轴承失效。,内 容 提 要,一、电机轴承分类与使用要求,电机轴承使用范围广：、家用电气电机：筒式（吸尘器）电机、空调电机、洗衣机电机

2、；、汽车电机：空调电机、雨刮电机、门窗电机、天窗电机等；、电主轴（电机）：高速磨床、加工中心、雕刻机、高速钻等电主轴；、中小型工业电机：普通电机、防爆电机、调速电机、振动电机、高速电机；、高压电机：KW以上，（）V；V。电机轴承要求较高：、对轴承振动噪音的要求；、对轴承温升的要求；、寿命及可靠性。,二、电机轴承噪音问题分析,轴承零件的制造缺陷及保管使用不当导致的电机初始噪音不能达到客户要求；密封、润滑不当等导致电机轴承的噪音寿命下降；考虑密封件、润滑剂的选取及使用；电机轴承安装使用不当导致的轴承性能达不到客户要求，表现为振动噪音可靠性下降。,、滚动体缺陷引起的轴承异音,滚动体表面的划伤，塔塔声

3、。,滚动体圆度、波纹度不好，咕咕声。,滚动体表面的磕碰伤，塔塔声。,钢球表面的刀切伤,滚动体缺陷引起的轴承异音,、特征：高频特性，声音比较尖锐，声音时有时无、时大时小不连续；为非周期性信号。、影响：对、级电机会产生异音，对S0910信号敏感、对BVT信号不太敏感。、措施：滚动体表面的划伤、磕碰伤不能通过测振完全识别出来；只能通过控制其制造、流通、使用环节，达到减少缺陷的目的。,滚动体圆度、波纹度不好，咕咕声。,钢球表面的划伤,、保持架缺陷引起的轴承异音,保持架制造缺陷产生的轴承异音，周期性的中频信号,保持架缺陷引起的轴承异音,、特征：中频特性，类似流水声或马蹄声，规律性很强；严重时表现为保持架

4、涡动或啸叫；保持架缺陷对S0910信号不敏感、对BVT信号敏感；、影响：对轴承的高速性能影响很大，尤其级或高速电机；、措施：控制保持架的蹿动量、引导间隙；防止保持架兜孔变形。,保持架制造缺陷产生的轴承异常波,、内沟（滚）道缺陷引起轴承异音,内圈滚动表面产生磕碰伤伤，嗒塔声或笛笛声,内圈滚动表面产生锈蚀或大量磕碰伤,内沟（滚）道缺陷引起轴承异音,内圈滚动表面有磕碰伤，产生的异常波,、特征：单一内圈滚动表面缺陷对S0910信号和BVT信号都敏感，为周期性连续信号，尤其较大面积的划伤、磕碰伤群、锈蚀会产生高频特性；、影响：内圈的制造缺陷对各种工况都会产生不同的影响形式和程度；对噪音、温升、疲劳寿命等

5、；、措施：控制物料流转及周期；及时检验内径磨、超精工序的工装及上下料过程。,、超精缺陷引起的轴承异音,、特征：基础波比较粗，嗡嗡声；外圈滚动表面局部或沟道单面的超精缺陷随测点变化。、影响：噪音、温升、寿命；、措施：控制滚动表面粗糙度及峰值、波纹度、丝路的均匀性。,超精缺陷除基础波变粗，往往还伴有异常波等缺陷,、清洁度引起的轴承异音,清洁度引起的异常波垃圾音，杂乱无规律,较大颗粒垃圾引起的异常波，杂乱无规律，声音尖锐,清洁度引起的轴承异音,、特征：高频特性，无规律性；声音尖锐，噼啪声，声音偶有偶无、时大时小，对 S0910信号敏感尤其峰值、对BVT信号不太敏感。、影响：低速轴承的磨粒磨损；高速轴

6、承异音、温升。、措施：控制清洗煤油、防锈油品清洁度；改善清洗、防锈工艺。,较大颗粒垃圾引起的异常波，杂乱无规律，声音尖锐,、外沟（滚）道缺陷引起轴承噪音,外圈滚动面有磕碰伤产生的异常波,外圈滚动面有块状超精缺陷产生的异常波和基础波变粗,外沟（滚）道缺陷引起轴承噪音,外圈滚动面有大量磕碰伤产生的异常波，表现为高频特性,外圈滚动面有划伤产生的异常波,外沟（滚）道缺陷引起轴承噪音,、特征：外圈伤较大的声音比较尖锐，同一测点有周期性的嗒塔声；但随测点变化而变化。、影响：异音、疲劳剥落。、措施：控制物料流通，检查磨、超环节的工装及上、下料过程。,测点不变的情况下，外圈伤有周期性,三、电机轴承的选型及应用

7、,识别顾客的需求，工况分析；确定轴承选型的程序；额定负荷验算；极限转速与轴承实际转速；润滑与密封确定；游隙问题确定；各种工况下受力分析；特定工况下的轴承选型。,、如何识别顾客的需求：,1、工作转速（正常工作转速、极限转速）2、工作温度（正常工作温度、极限工作温度）3、工作负荷（平稳负荷、冲击负荷）4、相关配合（轴承室材料：铝盖、铸件、钢板）5、振动噪声（加速度值与精度等级相关性不强，速度dn值与精度）6、精度选用（振动噪声与精度等级）7、轴承安装方式(支承方式、水平安装、垂直安装)8、对产品密封性能与密封结构要求9、对产品寿命的要求10、对产品润滑的要求,、滚动轴承的选用程序：,1、选择轴承类

8、型：根据载荷种类，方向和大小来决定轴承的种类。2、确定所需额定动载荷：由实际作用于轴承的载荷，确定当量动载荷，再根据要求的轴承的寿命确定额定动载荷。3、根据确定的额定动载荷查找与之相近的轴承型号；并查出轴承内径，外径，宽度等外形尺寸，额定静载荷，极限转速。,滚动轴承的选用程序,4、检查额定静载荷：由轴承承受的实际载荷计算当量静载荷，检查是否当量静载荷不大于额定静载荷；如不满足上述条件优先选用尺寸较大的轴承；对选择精度要求较低，平稳运转要求不高，没有冲击和振动的情况，可允许当量静载荷略大于额定静载荷。,滚动轴承的选用程序,5、检查极限转速：轴承的工作转速一般应低于轴承的极限转速，当轴承的工作转速

9、接近或高于极限转速时，应考虑选择轴承的润滑方式等。6、选择轴承游隙：考虑轴承与轴和轴承座的配合，工作温度，载荷引起原始游隙的变化，选择适当的游隙。,滚动轴承的选用程序,7、选择轴承预紧：为降低轴承振动，噪音和提高运转平稳性，提高支承刚性，可对轴承进行预紧。8、选择轴承的精度等级：根据对选择精度，振动，噪音，摩擦，温升的要求选择。9、选择润滑剂和润滑方式：优先选择脂润滑；高速和要求温升低的场合，油润滑。,滚动轴承的选用程序,10、选择密封形式：为防止外界杂质侵入 和润滑脂泄露，选择密封轴承。11、选择轴和轴承座的配合：考虑载荷的 种类和大小，选择轴承与轴和座的配合。12、检验轴向承载能力：如存在

10、轴向负荷，应检验该类 轴承轴向载荷的能力允许值。,、滚动轴承的额定负荷：,1、径向额定静负荷：Cor=F0iZDWCos2、径向额定动负荷：当DW25.4mm时Cr=bmFcZDW(iCos)当DW25.4mm时Cr=3.647bmFcZ/DW/(iCos)/注：F0,Fc由钢球直径和中心经比值查表得到,、滚动轴承的极限转速：,轴承的极限转速是指在一定的载荷，润滑条件下允许的最高转速；极限转速和轴承的尺寸，类型，载荷大小和方向，润滑剂种类和润滑方法，游隙，保持架结构，冷却条件有关；轴承的极限转速不可能通过计算得到；根据国内外使用经验，试验结果推断而出。选用轴承时，一般不要超出样本中的极限转速值

11、。,、极限转速与结构的关系,、极限转速与填脂量关系：,轴承填脂量过少会降低轴承寿命，过多会增加轴承发热。恰当的填脂量由轴承的极限转速与实际转速的比值N确定：N 5 填脂量为轴承内空间的2/3,、轴承的密封性能：,1、轴承的密封性能包括四个方面：摩擦力矩漏脂率温升性能防尘性能2、漏脂率：接触式 5%，非接触式10%；测试转速：0.3倍接触式密封轴承极限转速环境温度：2010 C试验时间：6个小时。,、轴承的密封性能举例,、轴承的密封性能：,3、轴承的温升性能：接触式 55 C，非接触式45 C；测试转速：0.75倍接触式密封轴承极限转速环境温度：2010 C试验时间：6个小时。,、轴承的密封性能

12、：,4.1、轴承的防尘性能：接触式 80000个/cm，非接触式16000个/cm；测试转速：0.3倍接触式密封轴承极限转速环境温度：2010 C试验时间：6个小时。灰尘介质箱：填灰量0.40.6%V（V填灰箱容积）转速50r/min,、轴承的密封性能：,4.2、轴承的防尘性能评定标准：一级防尘：脂样为原色，呈全透明状，显微镜检查无灰尘介质颗粒二级防尘：脂样为原色，呈全透明状，显微镜检查有灰尘介质颗粒三级防尘：脂样大部分为原色，小部分开始变色，呈半透明状四级防尘：脂样大部分变色，小部分为原色，呈灰色状五级防尘：脂样全变色，呈黑色，不透明状六级防尘：脂样全变色，呈黑色，不透明状，且轴承游隙显著增

13、大,、电机轴承的润滑问题,、润滑的作用：形成一层薄薄的油膜将滚动体和滚动面分开减少摩擦、磨损；使轴承滚动接触面形成适当的油膜，延长轴承寿命；排出摩擦产生及外部传来的热，防止轴承过热，延缓防锈油自身老化；防止异物侵入轴承内部、防锈、防腐蚀；、润滑油脂：基础油：矿物油、半合成油PAO、合成油（二脂油、硅酮油、聚乙二脂油、聚乙烯醚油、氟碳油、氟硅油、全氟聚醚）稠化剂：金属皂基：锂皂基，耐水性好、机械安定性好；钙皂基，耐水性好、耐热性差；钠皂基，耐水性差、耐热性好。非金属皂基：硅胶、本顿等无机物；尿素、氟碳、聚四氟乙烯化合物；非金属皂基耐热性好。,电机轴承的润滑问题,添加剂：极压添加剂：承受重载荷、冲

14、击载荷；抗氧化剂：延长使用寿命。其它：结构稳定剂防锈剂 防腐剂。,电机轴承的润滑问题,、润滑油：一般场合选用：不含添加剂的矿物油；特殊场合选用：添加耐极压性、防老化添加剂；合成油的选用：温度、转速极高或极低的场合。,润滑油的选用表,、轴承的游隙及选择,、各种工况轴承的受力,、存在不平衡负荷轴承受力,、存在圆度偏差的轴承座受力,存在圆度偏差的轴承座,、过盈配合轴承的受力,、内圈受径向负荷的轴承,、外圈受径向负荷的轴承,外圈受径向负荷,、同时受径向和轴向负荷,同时受径向负荷及轴向负荷的变速箱轴承,同时受径向负荷及轴向负荷的螺杆空压机轴承,同时受径向和轴向负荷,、受偏心径向负荷的轴承,受径向偏心负荷

15、的雕刻机主轴轴承,、受偏心负荷的轴承,、受偏心负荷的轴承示例,、受轴向推力负荷的轴承,、特定工况下轴承选用点：,1、在离心式传动机械上工作的轴承：举例：粮食机械，振动电机，振动筛，振动压路机；特点：离心轮或凸轮带来的周期性振动，会对轴承的密封性能有特殊要求，一般轴承要采取轴向密封进一步减小漏脂；同时对轴承的游隙也有特殊的要求，粮食机械上C0M,振动电机CM,振动筛C3或C4，振动式压路机C4或C5。,特定工况下轴承选用特点,2、用于悬臂梁支承的轴承：比如工业洗涤机械，钻床，电钻等；改变外圈曲率提高接触刚性，可提高运转平稳性，提高轴承的使用寿命；根据轴的长度、刚性确定游隙，前支承一般选用C2M游

16、隙，进一步减小非支承轴端的挠度。,特定工况下轴承选用特点,3、用于变速机器上的轴承：比如调速电机，变频电机；此类机器易发生机械性振动，一般用调整游隙的方法来避开共振性频率；如果发生高速振动，需适当减小游隙，如果发生低速振动，需适当增大游隙。,特定工况下轴承选用特点,4、用于持续正反转机械上的轴承：比如印刷机械，纺织机械，工程机械；该类轴承比一般工况下磨损显著增大，但对旋转精度有较高要求，所以不能通过减小游隙，只能改变内圈曲率，提高超精质量降低摩擦，减小磨损。,特定工况下轴承选用特点,5、高速轴承：(1)一般情况Dmn值超过1000000mmr/min的轴承称为高速轴承；实际应用中Dmn已达到3

17、000000mmr/min；预计Dmn最高可以达到3500000mmr/min.(2)轴承高速运动时，离心力对其寿命和强度有很大影响，通过改变滚动体质量和,特定工况下轴承选用特点,改变曲率实现；采用实体保持架。（3）高速轴承的选用必须P5以上，尤其选择精度的提高有利于形成弹性流体动力润滑；重载高速的大中型轴承采用喷油润滑，轻型高速的微小型轴承采用油污润滑或油气润滑。（4）选择润滑剂根据轴承的运转速度，润滑剂粘度过低，不能充分形成油膜，粘度过高，由于粘性阻力而造成发热，会增加动力损失，严重的有异常音。,特定工况下轴承选用特点,6、高温轴承：工作温度高于120 C的轴承称为高温轴承；用于半导体元件

18、制造设备，X射线管，各种熔镀设备。（）相关零件需高温回火和尺寸稳定化处理，后置代号：T200,T1 225,T2 250,T3 300,T4 350,T5 400.（）保持架采用硬铝，黄铜，硅铁青铜。,特定工况下轴承选用特点,7、低温轴承：工作温度低于-60 C的轴承称为低温轴承；典型的应用场合是各种液态气体泵，如液化天然气泵，液氮（氢，氧）泵，丁烷泵。(1)、低温轴承套圈和滚动体，通常用不锈轴承钢（9Cr18,9Cr18Mo）制造；(2)、低温轴承保持架材料：85%聚四氟乙烯添加15%玻璃纤维；75%聚四氟乙烯添加20%玻璃纤维和5%的MoS2；,特定工况下轴承选用特点,8、耐腐蚀轴承：在具

19、有氧化性介质中工作的轴承，如海水，淡水，水蒸气，潮湿环境，或一定浓度的酸碱性介质中工作的轴承；通常用不锈轴承钢（9Cr18,9Cr18Mo）制造；保持架采用0Cr19Ni9,1Cr18Ni9奥氏体不锈钢。,特定工况下轴承选用特点,9、抗硫轴承：在含有硫化氢（H2S）天然气中工作的轴承，如使用普通的轴承钢，容易发生氢脆，和电化学腐蚀；采用00Cr40Ni55AL3合金材料,热处理后硬度在5155HRC。,（1）、在正确地决定轴的径向方向及轴向方向位置的同时，抑制轴的跳动。如机床的主轴轴承、测量仪器轴承。（2）、提高轴承的刚性。机床的主轴用轴承、汽车差动机构小齿轮用轴承。（3）、防止轴向方向振动及

20、由于共振而造成的异音。（4）、抑制滚动体的旋转滑动、公转滑动及自转滑动。如高速旋转角接触球轴承、推力球轴承。（5）、保持套圈，保持滚动体的正确位置。将推力球轴承、推力调心滚子轴承用在水平轴时。,、轴承的预紧：,1、定位预负荷 定位预负荷是限制轴承轴向方向的相对位置的预负荷方法。（对尺寸链保证精度要求相当高）,对波型垫的钢性要求相当高。钢性不足容易产生异音，过大容易导致轴承提早失效。,2、定压预负荷,定压预负荷为使轴承在轴向预紧负荷在使用中保持不变的一种负荷方式，其预紧量可通过调整卷簧、碟簧等的压缩量来实现。,对波型垫的钢性要求相当高。钢性不足容易产生异音，过大容易导致轴承提早失效。,四、电机轴

21、承的失效模式,、疲劳剥落失效;、磨损失效;、保持架变形断裂;、电蚀造成的失效；、腐蚀和锈蚀失效;、漆锈造成的失效；、表面烧伤失效;、安装配合不当轴承失效。,、疲劳剥落失效,接触疲劳失效现象是指：轴承工作表面受到交变应力的作用而产生失效。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往也伴随着疲劳裂纹，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生，然后扩展到表面形成不同的剥落形状，如点状为点蚀或麻点剥落，剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大，而往往向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。,1、轴承滚动表面形成凹坑，摩擦和发热 增加，轴承温升异常；这种现象主要出现在：开式轴承油润滑或低速

22、重载的工况下。2、轴承旋转精度降低，振动和噪音增大。3、轴承发热抱死，不能旋转；这种现象主要出现在：产品游隙小或高速轻载的工况下。,1、产生疲劳剥落的危害,1、减少安装误差，保持滚动体运转状态。2、采用合适的润滑剂和润滑方法，并使轴承保持良好的润滑环境。3、保持轴承清洁和改善轴承的密封性能，防止灰尘等异物进入。4、使用正确的安装方法，防止滚道表面划伤和损伤，进而产生疲劳剥落的原始裂纹。,、预防疲劳剥落的措施,、疲劳剥落类型,疲劳剥落,表面起点疲劳剥落,内部起点疲劳剥落,机械杂质/润滑不良,腐蚀,非金属夹杂物,原始微裂纹,材料疲劳,局部应力,沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的

23、剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或轴向预紧力过大、过载。,、沟道单侧极限位置剥落,、沟道在圆周方向呈对称位置剥落,对称位置剥落表现在内圈为周围环带剥落，而外圈呈周向对称位置剥落（即椭圆的短轴方向），其产生原因主要是因为外壳孔椭圆过大或两半分离式外壳孔结构。当轴承压入椭圆偏大的外壳孔中或两半分离式外壳固紧时，使轴承外圈产生椭圆，在短轴方向的游隙明显减少甚至负游隙。轴承在载荷的作用下，内圈旋转产生 周向剥落痕迹，外圈只在短轴方向的对称位置产生剥落痕迹。,对称两点,、滚道倾斜剥落,在轴承工作面上呈倾斜剥落环带，说明轴承是在倾斜状态下工作的，当倾斜角达到或超过临界状态时，易早期形成异常的急剧磨损与剥

24、落。产生的原因主要是因为安装不良，轴有挠度、轴颈与外壳孔精度低等。,滚道剥落位置偏向一侧,、球距剥离,沟道剥落位置与钢球球距位置相同。主要由于安装时冲击载荷造成的压痕发展而成。,表面剥离主要表现为滚道面与钢球接触轨迹面剥离。主要是由于机械杂质侵入引起。,、表面剥离或麻点,9、表层下疲劳剥落,套圈表面表层下疲劳,0、表面初始疲劳剥落,套圈滚道初始疲劳,滚子表面初始疲劳,1、压痕和冲击造成的疲劳剥落,压痕和冲击造成的疲劳剥落,、磨损失效,磨损失效现象是指：表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可

25、能影响到形状变化，配合间隙增大及工作表面形貌变化，可能影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失，因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一，按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。磨粒磨损系指轴承工作表面之间挤入外来坚硬粒子或硬质异物或金属表面的磨屑且接触表面相对移动而引起的磨损，常在轴承工作表面造成犁沟状的擦伤。硬质粒子或异物可能来自主机内部或来自主机系统其它相邻零件由润滑介质送进轴承内部。粘着磨损系指由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均，在润滑条件严重恶化时，因局部摩擦生热，易造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合现象，严重时表面

26、金属可能局部熔化，接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着撕裂粘着的 循环过程构成了粘着磨损，一般而言，轻微的粘着磨损称为擦伤，严重的粘着磨损称为咬合。,1、润滑不好；2、灰尘或沙粒进入轴承内部；3、轴承自身清洁度不好；4、润滑剂杂质过多；5、滚道表面产生了锈蚀。,、磨损失效产生的原因,1、保持良好的润滑环境；2、密封性能良好，漏脂率良好；3、轴系相关零件及轴承室清洁。,、防止磨损失效的措施,1、由主机内部或主机系统其他相邻零件通过润滑介质带入轴承内部，发生磨粒磨损，容易在轴承滚道表面形成犁沟状擦伤。2、由轴承表面的显微凸起或异物在润滑不好时摩擦产生大量的热使金属表面

27、熔化，轻微的为擦伤，严重为咬合。,、磨损失效的形式,、磨损失效类型,杂质侵入引起的磨损面,非承载区,承载区,轴向预紧力过大产生的磨损,、润滑不当造成的磨损,润滑不当造成的磨损,、磨粒磨损造成的凹痕,套圈滚道和滚子表面由于磨粒磨损造成的凹痕,、振动产生的磨损,圆周方向上由于振动产生的磨损,、对磨产生的磨损,滚道表面对磨产生的磨损,、粘着磨损失效,发生粘着磨损，滚子与滚道间的擦伤,发生粘着磨损，已产生咬合现象,、塑性变形失效,滚动表面过大的塑性变形失效，会使轴承摩擦振动增大，运转不平稳；产生的原因有：1、存在冲击负荷；2、有硬物进入，产生局部高应力；3、额定静负荷不足；4、与轴承配合相关零件形状误

28、差过大。,1、塑性变形失效类型,轴承外径和轴承座孔径接触不良,轴承外径和轴承座孔径接触不良,、塑性变形失效类型,轴承内径和轴径接触不良,轴径存在形状误差,、过载导致的变形失效,过载引起的变形,、腐蚀和锈蚀失效,产生的危害：锈蚀是轴承在储存和使用过程中存在的严重问题，它使轴承振动和噪音增加；进而磨损，剥落轴承失效。产生的原因：1、有水分或酸碱溶液侵入轴承产生锈蚀；2、环境潮湿，轴承冷却时空气中的水份凝结成水滴，附着在轴承上引起锈蚀；,、腐蚀和锈蚀失效,3、混入润滑剂中的水分引起锈蚀；4、润滑剂含有硫磺氯化物高温分散在有水的环境下对轴承有腐蚀作用；5、轴承安装时，清洗，防锈不好，操作人员手汗也会引

29、起轴承锈蚀。,、腐蚀和锈蚀失效,预防措施：1、储存库房应保持清洁干燥，温度最好控制在20度左右，相对湿度不超过55%；2、定期检查，保养；3、装配安装时，注意防锈改进密封，防水侵入；4、选择恰当的润滑剂和润滑方式。,、湿气造成的锈蚀,套圈滚道沿圆周方向湿气锈蚀,、保管或使用环境不好产生锈蚀,锈蚀现象,、压痕产生的锈蚀,压痕产生的锈蚀,、表面烧伤失效,轴承滚动表面产生局部干摩擦，急剧发热使滚动表面变得粗糙，严重的出现熔粘。产生的原因：润滑不好，接触表面不能形成润滑油膜产生干摩擦；高速下滚动体打滑严重，或负荷过大。烧伤多发生在滚动表面，保持架对滚动体引导面上。,、断裂失效,轴承短裂失效主要原因是缺

30、陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当（如倾斜或配合过紧强行压入）。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。,材料初始裂纹断面,过载断面,、过度配合造成的断裂,过度配合造成的断裂现象,、疲劳造成的断裂,疲劳造成的断裂现象,、保持架变形或断裂,保持架断裂属于偶发性非正常失效模式。其产生原因主要有以下五个方面：1、保持架异常载荷造成变形：如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦

31、生热，表面软化，滚道过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化 的循环作用，便可能造成保持架断裂。2、润滑不良：主要指轴承运转处于贫油状态，滚动体和保持架间磨损增加，易形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷而变形，有可能造成保持架断裂。,、保持架断裂,3、外来异物的侵入是造成保持架受强烈冲击而断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入，加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷，也有可能导致保持架断裂。4、蠕变现象也是造成保持架断裂的原因之一。所谓蠕变多指套圈的滑动现象，

32、在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向移动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。蠕变一旦产生，配合面显著磨损，磨损粉末有可能进入轴承内部，形成异常磨损滚道剥落保持架磨损及附加载荷的过程，以至可能造成保持架断裂。5、保持架材料缺陷（如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡）及铆合缺陷（缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤）等均可能造成保持架断裂。,、磨损造成的保持架断裂,磨损造成的保持架断裂现象,、润滑不良造成的保持架断裂,润滑不良保持架受到非正常冲击导致断裂,、电蚀,所谓电蚀是指电流在循环转重的轴承滚道轮和滚动体的接触部分流动时、通过薄薄的润滑油膜发出火花、其表面

33、出现局部的地熔融和凹凸现象。（机理：内外圈之间存在电位差）,起动机、发电机发生率较高。,、电蚀造成的腐蚀,电蚀现象,、电蚀造成的腐蚀,电蚀现象,、电蚀造成的腐蚀,电蚀现象,、漆锈,漆锈机理漆锈的产生受内外综合因素的影响：电机用轴承漆锈是电机定子的绝缘漆挥发出的酸性分子与潮气一起被润滑脂吸收产生反应造成的。与绝缘漆的类型，定子的烘干工艺，电机的储存环境有关。使用氨基或酚基类绝缘漆时，漆在硬化过程中分子链极不稳定会有低分子物质逸出：如甲醛，在温湿度适当的时候，甲醛与天气中的水分子反应产生甲酸，甲酸会使润滑脂水解，接而腐蚀轴承产生漆锈。甲醛+水分子（氧基）甲酸+润滑脂（基础油）水解 腐蚀生锈,、漆锈

34、：,电机发生漆锈特征1、一般电机发生漆锈的时间，多在电机生产后存放13个月内出现，也有个别严重的电机在存放23周后即出现漆锈现象；2、发生漆锈的电机一般表现为轴承锈蚀、异响，同时打开发生漆锈的电机多半会有强烈的绝缘漆气味；3、轴承发生漆锈会受电机自身的结构，存放位置等因素影响，一般安装在电机不同端的轴承出现漆锈的情况会有很大的差异；4、在漆锈较为严重的电机上，可以看到电机线圈上绝缘漆未烘干的痕象（个别在定子线圈绝缘漆较厚的地方，可以发现内部的绝缘漆内部并未完全烘干）。,、漆锈：,漆锈轴承特征1、发生漆锈的轴承一般在靠电机内侧的一个端面，会锈蚀严重，在接近内外圈边缘部位的油脂首先出现变质，呈黄褐

35、色：,内侧,外侧,、漆锈：,漆锈的预防电机漆锈的产生主要与电机绝缘漆的选用、定子的烘干工艺、电机的存放环境有关，要杜绝漆锈的发生也要从这几个方面进行控制：1、电机线圈的绝缘漆应尽可能选用不易挥发的环氧类绝缘漆；2、绝缘漆在烘干时，一般表层到内部逐步发生硬化，应从烘干工艺上保证线圈表面的绝缘漆完全烘干，避免绝缘漆表面烘干而内部未干的情况；（烘箱一定要用循环风）3、绝缘漆在烘干初期仍然会有一定的挥发性，最好在定子烘干后放在通风良好的地方，存放1周后再进行使用；4、电机装配后应放在干燥通风的地方存放，避免定子挥发的气体浓度不断递增。,、安装配合不当引起损坏,安装工具，安装方法不当容易造成轴承破裂，划

36、伤，碰伤，压痕；配合过紧导致温升异常会使游隙减小或消失，轴承摩擦增大温度升高；内径过盈量不足跑轴失效；轴承内径在轴上安装不到位，振动噪音增大，启动和刹车时最严重；轴承外径在轴承室倾斜会引起振动增大；,钢球表面刀口状压痕,内圈滚道侧边的压痕,、不正确安装举例：,外圈滚道侧边的压痕,、不正确安装时轴承受力分析：,电机转子,外圈与轴承室之间产生一个向上的摩擦力,钢球受力,电机端盖轴承室,、安装不当造成的损坏：,不正确的安装导致轴承滚道被划伤（产生压痕），轴承安装后初始噪音变大,、安装使用不当造成的损坏,不正确的安装导致轴承滚道被滚子划伤，轴承安装后初始噪音变大,、安装使用不当造成的损坏,粗暴敲打造成

37、轴承裂纹、挡边损坏，正确的安装是保证轴承正常使用的良好办法。,、安装使用不当造成的损坏,由于安装不当滚道偏载，造成局部滚道受力过大，提前失效（磨损或疲劳剥落）,、配合不当造成的损坏（微动磨损）,配合面会产生相对滑动称作蠕变，当滑动时配合面将受到磨损；轴和外壳受到损伤，产生的磨粒可能会进入轴承内部，造成早期失效；更严重的是配合面打滑会产生大量的热，瞬间使轴承温度升高，轴承由于回火失效硬度下降，滚道受到破坏，轴承散架、烧死，电机烧坏。,轴承内径和轴径配合过松造成的微动磨损,轴承内径和轴径配合过松造成的微动磨损,配合不当造成的损坏,轴承的外径或内径与配合面过紧配合，会导致轴承游隙减小、温度升高；轴和

38、外壳形状不好也会影响轴承的原始精度，从而影响轴承的使用性能，比如振动、噪音、温升等；外径与外壳配合：间隙配合（G6、G7、H6、H7）；过渡配合（J6、J7、K6、K7、M6、M7）；过盈配合（N6、N7、P6、P7）。内径与轴配合：过渡配合（g5、g6、h5、h6、j5、j6）；过盈配合（k5、k6、m5、m6、n5、n6）。,轴承座内孔存在形状误差,轴承内孔和轴径配合过紧,、拆装轴承注意事项,原则：精密封低噪声轴承在安装或拆卸时，要保尽可能的使用钢球受力或少受力。,、拆装轴承注意事项,轴承的拆卸:拆内径配合时，应让内圈受力外圈不受力，以免伤及滚动工作面：,、不合适拆装时轴承的缺陷特征：,异音,注：钢球受内外圈滚道沟侧边沿挤压，导致钢球表面产生刀口状伤痕。,、安装或拆卸不当钢球受力损伤,轴承压入轴承座时，配合偏紧强行压入。,滚道与球出现压痕,、配合及轴承的游隙变化,、预紧力故障缺陷之滚道单侧磨损,承载区,非承载区,轴向预紧力过大，导致润滑不良磨损。,天 马 轴 承 运 转 无 忧合作、交流，诚信、共赢。,结束语:交流可以让知识更充实,