了解轴承磨损
轴承磨损 是指轴承表面（滚道、滚动体和保持架）的材料通过磨损、粘附、腐蚀或表面疲劳等机械过程逐渐流失。与突然失效的疲劳不同 剥落, 磨损是一种渐进的、分布式的退化：慢慢扩大 轴承间隙, 只有当间隙过大或表面严重粗糙时，才会导致功能失效。由于这一过程比较缓慢，因此也是最值得及早发现的问题之一--它可以通过以下方式发出足够的警告 振动 在轴承发生卡死之前的很长一段时间内，我们都要对轴承的趋势、温度变化和物理检查进行分析。.
1.定义：什么是轴承磨损？
磨损在机理和特征上都不同于局部缺陷。局部缺陷--单个剥落或布氏体凹痕--是一种离散故障，每次通过都会撞击滚动体一次，并对轴承的 故障频率. .相比之下，磨损会在表面摩擦的任何地方或多或少地去除材料，从而提高总体粗糙度，而不是形成一个尖锐的疤痕。其实际后果是，磨损表现为宽带噪声底线上升和间隙增大，而缺陷则以清脆的音调显示出来。了解是哪种磨损机制在起作用，是合理选择轴承、采取润滑措施和维护策略的第一步，也是在更广泛的轴承系列中区分可控老化和即将发生的故障的第一步。 轴承缺陷.
2.轴承磨损的机理
磨料磨损
工业轴承中最常见的磨损机制。.
- 原因： 硬质颗粒--灰尘、加工碎屑、磨损碎屑--会进入轴承。.
- 过程： 夹在滚动体和滚道之间的颗粒就像研磨剂。.
- 结果： 从较软的表面，通常是滚道上去除材料，留下沟槽或抛光的磨损痕迹。.
- 速度： 大致与污染程度和颗粒硬度成正比。.
- 预防： 有效的密封、润滑剂的过滤和清洁的装配方法。.
粘合剂磨损（擦伤）
在边界润滑或完全干接触情况下发生。.
- 原因： 润滑不足，导致金属与金属之间的接触。.
- 过程： 表面接触点的微观焊接和撕裂。.
- 结果： 滚道和滚动体之间的材料转移导致表面粗糙、变色。.
- 进展： 由于每撕裂一个凸起都会使接触情况恶化，因此一旦开始，情况就会迅速恶化。.
- 预防： 适量的润滑剂，保持承重膜。.
摩擦磨损（假卤化）
发生在静止或摆动轴承中，而不是旋转轴承中。.
- 原因： 轴承不转动时的小振幅摆动运动，通常是运输或储存过程中的振动。.
- 过程： 滚动体和滚道之间的微滑动会产生细小的氧化物碎屑。.
- 结果： 接触带的红褐色沉积物和每个轧制元件位置的浅凹陷。.
- 外貌： 类似于真正的卤化，但没有真正过载凹痕的永久塑性变形。.
- 预防： 在存放和运输过程中进行隔振，偶尔轮换存放的机器，或施加足够的预紧力。.
腐蚀性磨损
- 原因： 湿气、化学品或其他侵蚀性环境。.
- 过程： 化学侵蚀使表面凹陷和粗糙化，通常与机械作用相结合；潜在的 腐蚀 种子进一步受损。.
- 结果： 锈色沉积物、粗糙表面和净材料损失。.
- 常见于 食品加工、海洋环境、化工厂
- 预防： 耐腐蚀轴承、有效的密封和正确的润滑剂选择。.
侵蚀磨损
- 原因： 携带夹带颗粒的高速流体流动。.
- 常见于 由循环系统提供的受污染润滑油。.
- 结果： 光滑的侵蚀表面和逐渐去除的材料。.
- 预防： 过滤、清洁润滑油和良好的密封设计。.
如果不加以控制，这些机制中的一些机制就会导致表面疲劳，其中包括微观疲劳。点蚀 逐渐磨损转为由缺陷导致的快速故障。.
3.轴承磨损的振动症状
渐进式变化
磨损会使振动特征发生特征性的渐进变化：
- 总体水平不断提高： 总振动有效值会在数周或数月内逐渐上升。.
- 更多高频内容： 能量在高频范围内增长，大约在 1000 赫兹以上。.
- 噪声底限升高： 宽带 “草地 ”全面崛起。.
- 许多小山峰 是一个低而分散的峰林，而不是一个占主导地位的缺陷音调。.
- 失去跟踪功能： 相对于上升的高频内容，1×分量可能会变得不那么突出。.
区分磨损和局部缺陷
| 特征 | 局部缺陷（剥落） | 一般磨损 |
|---|---|---|
| 故障频率 | 清晰的BPFO、BPFI、BSF峰值 | 没有明显的缺陷频率 |
| 光谱外观 | 具有谐波的离散峰值 | 宽广、升高的噪音底限 |
| 进展 | 指数振幅增长 | 渐进式近线性增长 |
| 包络分析 | 反应强烈，峰值清晰 | 适度增加宽带 |
| 失败时间 | 检测到后需要数周至数月时间。 | 数月至数年的缓慢退化 |
这种区别很重要，因为它改变了维护响应：出现剥落时需要立即制定更换计划，而稳定的磨损通常可以进行趋势分析，并在方便停机时更换轴承。.
4. 检测方法
振动监测
- 随着时间的推移对总体有效值水平进行趋势分析，而不是读取单个快照。.
- 注意高频加速度（通常报告为高频缺陷或 HFD 波段），它对表面粗糙度很敏感。.
- 波峰因数 在分布式磨损的情况下往往会保持相对正常的状态--不像剥落那样，剧烈的冲击会使其升高。.
- 峰度 同样，由于磨损缺乏峰度所要标示的冲动性影响，因此也没有显示出太大的变化。.
由于磨损会使表面变得粗糙，但不会产生强烈的离散音调，因此解调技术，如 包络分析 这对于在早期降解影响整体读数之前确认降解是很有价值的。.
温度监测
- 轴承温度随振动变化的趋势。.
- 磨损通常会通过增加摩擦来提高温度。.
- 逐步上升--大约每年 2-5 °C--表明磨损是缓慢渐进的。.
- 突然的跳跃预示着向更严重的损坏过渡，需要立即关注。.
超声波监测
- 超声波发射会随着表面粗糙度的增加而增加，从而使 超声分析 对早期磨损敏感。.
- 在低频出现劣化之前，它就能有效地检测到劣化。.
- 便携式超声波仪器适合基于路线的检查。.
油分析
- 磨损碎片会在润滑油中积聚，可通过以下方式进行量化 油分析.
- 颗粒计数和分析可追踪碎片的数量和大小分布。.
- 铁氧体分析法描述了磨损颗粒的特征，暗示了产生磨损颗粒的机理。.
- 颗粒浓度的上升是磨损加剧的直接指标。.
5.原因和诱因
润滑相关
- 润滑油量不足，导致饥饿。.
- 粘度与运行速度和温度不符。.
- 受污染的润滑油携带颗粒、水或化学品。.
- 氧化或失去复合添加剂的降解润滑油。.
- 重新润滑的间隔时间不当 - 太长或太短，润滑脂涂抹过多。.
设置正确的间隔在很大程度上是一个可计算的问题；一个 轴承再润滑间隔计算器 将转速、尺寸和运行条件转化为建议的润滑脂间隔，从而消除了许多猜测。 轴承润滑.
工作条件
- 轴承的静态或动态载荷过大。.
- 工作温度高，薄膜变薄。.
- 污染的环境使密封件不堪重负。.
- 密封不严，导致微粒进入。.
- 附近设备产生的振动会促进摩擦。.
安装和维护
- 安装不当会导致 错位 和边缘载荷。.
- 值班内部间隙选择不正确。.
- 安装过程中引入的污染。.
- 密封件损坏，导致污染物从一开始就进入。.
6.预防和延长寿命
润滑最佳做法
- 针对应用使用正确的润滑剂类型和等级。.
- 保持适当的数量--既不过饥也不过量。.
- 确定并坚持适当的再润滑间隔时间。.
- 监控润滑油状态，一旦出现退化，立即更换。.
- 在每次润滑过程中保持工作清洁。.
污染控制
- 有效密封，防止微粒进入。.
- 保持安装过程的清洁。.
- 对已安装的循环油系统进行过滤。.
- 使用环境控制措施，如封闭或轻微正压。.
- 定期检查和更换密封件。.
管理运行条件
其中的两个杠杆--平衡和对齐--完全在维护团队的现场控制范围之内。余量 不平衡 每转一圈都会给轴承带来旋转动载荷，减少动载荷可直接减轻轴承的负荷。便携式双通道分析仪，如 平衡仪-1a 技术人员可以在运行速度下平衡转子自身轴承的振动，并对随时间推移产生的振动进行趋势分析，这样就可以在磨损消失之前捕捉到振动水平的逐渐上升并采取相应措施。当磨损的轴承最终被移除时，可根据 ISO 15243 对损坏模式进行分类--这是在轴承磨损之前的一个步骤。 轴承损坏分类 系统化--揭示下一个轴承的根本原因，从而形成闭环。.
轴承磨损虽然是渐进的，而且远不如突然发生的剥落故障那么剧烈，但在工业应用中，轴承老化却占了很大比例。合理的润滑、严格的污染控制和始终如一的 趋势分析 这样就能及早发现磨损，并按计划在退化达到功能失效之前更换轴承，从而优化可靠性和维护成本。.
