非标机械设计培训之滚动轴承的常见失效模式与预防策略

1. 疲劳剥落
这是轴承在正常运行条件下达到其计算寿命后的主要失效形式。在循环接触应力的反复作用下，轴承滚道或滚动体表层下会产生微观裂纹，并逐渐扩展至表面，形成点蚀，最终导致小片材料剥落。这是一种正常的材料疲劳现象。

• 预防策略：合理进行轴承寿命计算与选型，确保其额定寿命满足设备设计年限。同时，保证润滑良好，以降低接触应力，延缓疲劳进程。

2. 磨损失效
当润滑不良或杂质侵入时，轴承内部会发生剧烈的磨粒磨损或粘着磨损。这会导致轴承游隙增大，旋转精度下降，振动和噪音加剧，最终丧失正常功能。

• 预防策略：首要任务是保证清洁且充足的润滑。选择合适类型和粘度的润滑剂，并确保密封装置的有效性，防止灰尘、水分等污染物进入轴承内部。

3. 腐蚀与电蚀
轴承接触腐蚀性介质（如水、酸）或受到杂散电流影响时，滚道和滚动体表面会产生锈蚀或电蚀凹坑。这些表面缺陷会成为应力集中点，加速疲劳剥落，并引起振动。

• 预防策略：在潮湿或腐蚀性环境中，应选用不锈钢轴承或带防锈涂层的轴承。对于电机等设备，需采取有效措施导出轴电流，避免电蚀发生。

4. 塑性变形
当轴承承受过大的静载荷或冲击载荷时，滚道和滚动体接触处会发生永久的塑性变形，形成凹坑。这在设备启动、停止或遭受意外冲击时容易发生。

• 预防策略：在设计中充分考虑极端工况下的载荷，选择具有足够静强度的轴承。在安装和运输过程中，避免不当的敲击和碰撞。

5. 断裂失效
保持架断裂、套圈挡边断裂等。这通常由安装不当（如野蛮敲击）、严重的冲击载荷或保持架材料缺陷引起。

• 预防策略：遵循规范的安装流程，使用专用工具。对于高速或变速工况，应选择强度高、耐磨性好的保持架材料（如聚酰胺、青铜等）。

通过系统分析失效模式，设计者和维护人员可以更有针对性地从选型、安装、润滑和维护各个环节入手，最大程度地延长轴承的使用寿命，保障设备稳定运行。