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一、失效轴承

观察如下失效轴承：

左图：圆锥滚子轴承内圈；

右图：深沟球轴承滚珠

1、什么是疲劳磨损？

两个相互滚动或滚动兼滑动的摩擦表面，在周期性载荷的作用下，接触区产生很大的变形和应力，工作一段时间后，由于疲劳而形成裂纹和材料剥落而形成凹坑，称为表面疲劳磨损或接触疲劳磨损。 通常在齿轮副、滚动轴承、凸轮副等零件比较容易出现表面疲劳磨损。

来回折一段铁丝，铁丝在反复折过之后突然断开

2、疲劳磨损的分类

疲劳磨损分为表面疲劳磨损和次表面疲劳磨损：

（1）、次表面疲劳磨损主要发生在以滚动为主的摩擦副

在循环接触应力作用下，这种磨损的疲劳裂纹发源在材料表层内部的应力集中源，例如非金属夹杂物或空穴。通常裂纹发生在某一狭窄区域，典型深度为0.3mm左右，与表层内最大剪应力的位置相符合。次表面疲劳磨损通常是滚动轴承自身因素的主要失效形式。 轴承滚道次表面的结构变化（应力大，润滑良好的轴承）

滚动轴承表层应力分布

（2）、表面疲劳磨损主要发生在以滑动为主的摩擦副

裂纹发源在摩擦表面上的应力集中源，例如切削痕、碰伤痕、腐蚀或其它磨损的痕迹等。此时，裂纹由表面出发以与滑动方向成20~40°夹角向表层内部扩展。到一定深度后，分叉形成脱落凹坑，其断口比较粗糙。这种磨损的裂纹形成时间很长，但扩展速度十分迅速。

污染物被过度滚压形成凹痕，

材料疲劳随即开始。在一段时间之后，剥落越来越严重

由于次表面疲劳破坏坑的边缘可以构成表面萌生裂纹的发源点，所以通常这两种疲劳磨损是同时存在的。

（3）、按照疲劳磨损特征，通常将疲劳磨损分为

1）、点蚀：磨屑多为扇形颗粒，凹坑为许多小而深的麻点。点蚀疲劳裂纹都起源于表面，再顺滚动方向向表层内扩展，并形成扇形的疲劳坑。

齿轮的初期点蚀，常见于磨合阶段

2）、剥落：磨屑为片状，凹坑浅而面积大。鳞剥疲劳裂纹始于次表面，随后裂纹与表面平行向两端扩展，最后在两端断裂，形

成沿整个试件宽度上的浅坑。

齿轮齿根部位的扩展性剥落

3、影响因素及控制方法

接触疲劳磨损的过程十分复杂，影响因素相当多，影响表面疲劳的因素可以归纳为以下几个方面：

（1）、在干摩擦或润滑条件下的宏观应力场；

载荷大小：直接影响疲劳裂纹的萌生和扩展，通常认为是决定疲劳磨损寿命的基本因素。

（2）、摩擦副材料；

硬化层厚度：选择硬化层厚度应使疲劳裂纹产生在硬化层内，改善表面抗疲劳磨损性能；

材料硬度：材料硬度可以提高抗疲劳磨损能力（有临界值，过高脆性增加，反而降低）；

内部缺陷：构成应力集中源，从而导致疲劳裂纹的早期出现；

粗糙度：由油膜厚度和表面粗糙度所确定的膜厚比是影响表面疲劳的重要参数；

（3）、润滑剂或介质的作用；

增加润滑油的粘度将提高抗接触疲劳能力（润滑剂含有水分或腐蚀性介质会降低抗疲劳性能；温度升高，降低黏度也会导致磨损加剧）

二、分析轴承失效

1、第一个圆锥滚子轴承的失效，表面润滑不足，产生表面点蚀。

解决方案：结合载荷，转速，温度等信息选择合适的润滑剂。

2、第二个深沟球轴承滚珠同样是表层剥落，但是断口平滑，另外结合电镜扫描，发现有夹杂物元素，可以推断是材料问题引发的次表面疲劳。

解决方案：采用优质轴承钢制造（此为概率性问题，主要看发生次数和概率，如果偶尔发生，可以不必理会）。

三、轴承厂家

让云科技-作为湖南地区知名品牌的工2轴承技术服务商及产品生产厂家，现已拥有两大自主品牌（RANUR、RANUY )系列工程轴承，我们所做的一切只为时刻准备迎面解决更加严苛的运行工况及日益增长的市场需求，并及时掌握及应用如何提高产业可靠性及优化资产生命周期。

全国热线：4006-808-505

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四、相关材料

陶瓷轴承	高温轴承
绝缘轴承	塑料轴承