在我们的日常生活中，机器设备无处不在，从家中的洗衣机、冰箱，到出行所依赖的汽车、火车，再到工厂里的大型生产设备，它们的正常运转都离不开一个小小的部件 —— 轴承。你或许很少注意到这个看似不起眼的零件，但它却默默承担着支撑和引导旋转部件的重任，堪称机器运转的幕后英雄。
想象一下，没有轴承的汽车，车轮与车轴之间直接摩擦，不仅启动困难，行驶时还会产生巨大的噪音和震动，能耗也会大幅增加；工厂里的大型电机若没有轴承，电机轴无法顺畅转动，生产将陷入停滞。轴承虽小，却决定着机器的性能、效率和可靠性，一旦轴承失效，机器就可能出现故障，甚至引发严重的生产事故。 那么，究竟是什么原因导致轴承失效？常见的轴承失效模式又有哪些呢？ 接下来，就让我们一起深入探究。
当轴承 “罢工”：失效的连锁反应
轴承虽小，却关乎整个设备的安危。一旦轴承失效，就如同多米诺骨牌般，引发一系列严重问题 。
首先，噪音和振动会明显增加。原本平稳运行的设备，会发出异常的声响，振动幅度也会逐渐变大。就像一辆行驶中的汽车，如果轮毂轴承出现问题，你会听到刺耳的 “嗡嗡” 声，车身也会随之抖动，驾驶体验大打折扣，同时也让人提心吊胆。在工厂里，大型机械设备的轴承失效，产生的噪音和振动不仅会干扰工作环境，还可能掩盖其他潜在的故障信号，导致问题进一步恶化。
其次，电机温度会迅速升高。正常情况下，轴承能够有效降低摩擦，使电机高效运行。但当轴承失效时，摩擦力急剧增大，大量的机械能转化为热能，电机温度随之飙升。过高的温度不仅会加速电机绝缘材料的老化，缩短电机使用寿命，还可能引发电机故障，导致设备停机。例如，在一些高温环境下运行的电机，如果轴承失效，温度很容易突破安全阈值，引发火灾等严重事故。
再者，转子失衡也是常见的后果。轴承失效后，无法精准地支撑和引导转子，导致转子在旋转过程中发生偏移，产生失衡现象。转子失衡会引发强烈的振动和噪声，对设备的结构造成严重的冲击，增加设备损坏的风险。比如风力发电机的主轴轴承失效，会使转子失衡，巨大的离心力可能导致叶片断裂，甚至整个风机倒塌，造成巨大的经济损失和安全隐患。
另外，设备的运行效率也会大幅降低。轴承失效导致的摩擦力增大、转子失衡等问题，都会使设备需要消耗更多的能量来维持运行，而输出的功率却大打折扣。这不仅增加了生产成本，还降低了生产效率，影响企业的经济效益。例如，工业生产中的泵类设备，如果轴承失效，其输送液体的效率会明显下降，无法满足生产需求。
在一些特殊情况下，轴承失效还可能引发电气性能异常。比如，电机轴承失效可能导致轴电流的产生，对电机绕组和轴承造成进一步的损坏，甚至引发电气短路等严重故障。 更为严重的是，轴承失效还可能引发安全事故，威胁人员生命安全。 如电梯的曳引机轴承失效，可能导致电梯坠落；起重机的回转轴承失效，可能引发重物掉落，后果不堪设想。 由此可见，轴承失效的危害不容小觑，我们必须高度重视轴承的状态监测和维护保养，及时发现并解决潜在的问题，确保设备的安全稳定运行。 那么，究竟有哪些因素会导致轴承失效呢？ 我们接着往下看。
八大失效模式 “现身”
（一）电腐蚀：电流引发的 “隐形杀手”
在现代工业生产中，电腐蚀已成为轴承失效的常见模式之一，尤其在电机、变频设备等领域，电腐蚀对轴承的危害日益凸显。当电流通过轴承时，如同在轴承内部埋下了一颗定时炸弹，随时可能引发严重的故障。
电腐蚀的失效特征较为明显，在滚道和滚动体表面，常常会出现搓衣板状条纹，这些条纹细密且规则，就像被精心雕刻上去的一样。同时，斑点状凹坑也会随机分布其中，它们大小不一，深浅各异，仿佛是被无数颗小石子砸过留下的痕迹。这些凹坑和条纹不仅破坏了轴承表面的光洁度，还会导致轴承在运转过程中产生异常的噪音和振动，严重影响设备的稳定性和精度。
电腐蚀的产生原因主要是电流通过轴承。在电机等设备中，由于磁场的变化、绝缘性能下降等因素，会在轴承的内圈、外圈和滚动体之间形成电位差。当电位差达到一定程度时，电流就会击穿润滑油膜，在接触点瞬间产生高温，使金属表面局部熔化和蒸发，形成微小的凹坑和麻点。随着时间的推移，这些凹坑和麻点不断扩大和加深，最终导致轴承失效。
为了预防电腐蚀的发生，我们可以采取一系列有效的措施。在设备设计阶段，应优化电机的结构和磁路设计，减少磁场的不平衡，降低轴电流的产生。同时，提高轴承的绝缘性能也是关键，可选用绝缘轴承或在轴承座、端盖等部位增加绝缘措施，阻断电流的通路。在设备运行过程中，要定期检查设备的接地情况，确保接地良好，及时排除电气系统中的故障隐患。此外，合理选择和使用润滑油也能起到一定的防护作用，优质的润滑油具有更好的绝缘性能和抗磨损性能，可以减少电流对轴承的损害。
（二）不对中：位置偏差引发的故障
在机械设备的安装和运行过程中，不对中是一个容易被忽视但却会对轴承产生严重影响的问题。当轴和轴承箱的安装位置出现偏差时，轴承就会承受额外的载荷和应力，从而引发一系列的失效问题。
不对中时，轴承的失效现象主要表现为磨损部分偏移。正常情况下，轴承的磨损应该是均匀分布在滚道和滚动体表面的，但在不对中时，磨损会集中在某一侧或某一区域，导致滚道磨损痕迹距端面由宽变窄。这种不均匀的磨损会使轴承的游隙发生变化，降低轴承的旋转精度，进而影响设备的正常运行。例如，在一些大型风机中，如果主轴和轴承箱不对中，风机在运转时会产生强烈的振动和噪声，不仅影响工作环境，还可能导致风机叶片损坏，引发严重的安全事故。
不对中产生的原因主要是轴和轴承箱的安装位置不精确。在设备安装过程中，如果没有严格按照安装要求进行调整和校准，或者在设备运行过程中，由于基础沉降、热膨胀等因素导致轴和轴承箱的相对位置发生变化，都可能引起不对中。此外，设备的频繁启动和停止、过载运行等也会加剧不对中的程度。
为了解决不对中问题，我们需要在设备安装和维护过程中加强调整和校准工作。在安装设备时，要使用专业的测量工具，如激光对中仪等，精确测量轴和轴承箱的同心度、垂直度等参数，确保安装精度符合要求。在设备运行过程中，要定期对设备进行检查和调整，及时发现并纠正不对中问题。同时，优化设备的基础设计，增加基础的稳定性和刚性，减少因基础问题导致的不对中现象。此外，合理安排设备的运行工况，避免设备长时间在过载、频繁启停等恶劣条件下运行，也能有效减少不对中对轴承的影响。
（三）跑圈：“不安分” 的轴承运动
跑圈是轴承失效的一种常见形式，它会导致轴承与轴或轴承座之间发生相对滑动，从而破坏轴承的正常工作状态。跑圈现象一旦出现，就如同轴承变得 “不安分” 起来，会对设备的运行产生严重的影响。
跑圈时，轴承的失效表现较为明显。内圈内表面通常会呈现出镜面般的光泽，这是由于内圈与轴之间的摩擦导致表面被抛光。同时，外圈刮伤端面也时有发生，刮痕深浅不一，严重时甚至会导致外圈断裂。此外，跑圈还会使轴承的温度升高，产生异常的噪音和振动，影响设备的稳定性和可靠性。例如，在汽车发动机中，如果曲轴轴承出现跑圈现象，发动机在运转时会发出异常的敲击声，动力输出也会变得不稳定，严重时甚至会导致发动机报废。
跑圈的产生原因主要是配合过松或载荷过大。当轴承与轴或轴承座的配合精度不足，间隙过大时，在设备运转过程中，轴承就容易发生相对滑动，产生跑圈现象。此外，当轴承承受的载荷超过其额定承载能力时，也会导致轴承与轴或轴承座之间的摩擦力增大，从而引发跑圈。例如，在一些重载机械设备中，如果操作人员违规超载运行，就会增加轴承跑圈的风险。
为了避免跑圈现象的发生，我们需要改进配合精度，确保轴承与轴和轴承座之间的配合符合设计要求。在设备安装过程中，要严格控制配合尺寸的公差，采用合适的安装工艺，如热装、冷装等，确保轴承安装牢固。同时，要合理控制设备的载荷，避免超载运行。此外，定期检查轴承的工作状态，及时发现并处理跑圈隐患，也是预防跑圈的重要措施。例如，通过监测轴承的温度、振动等参数，一旦发现异常，及时停机检查，更换受损的轴承，避免问题进一步恶化。
（四）偏载：受力不均的隐患
在轴承的工作过程中，偏载是一个不容忽视的问题。当轴承承受不均匀的载荷时，就会出现偏载现象，这会对轴承的寿命和性能产生严重的影响。
偏载造成的失效形式主要是滚道表面剥落。由于轴承在偏载情况下，滚道上的受力分布不均匀，局部区域会承受过大的压力，导致滚道表面的金属材料逐渐疲劳剥落。这些剥落的金属碎屑会进一步加剧轴承的磨损和损坏，使轴承的游隙增大，旋转精度降低，最终导致轴承失效。例如，在起重机的回转支承中，如果出现偏载现象，回转支承的滚道表面会很快出现剥落，起重机在作业时会出现晃动和不稳定的情况，严重威胁作业安全。
偏载的原因主要是轴承承受不均匀载荷。这可能是由于设备的结构设计不合理，导致轴承在工作过程中受到的力分布不均匀；也可能是由于安装不当，使轴承与轴或轴承座之间的配合出现偏差，从而导致载荷分布不均。此外，设备在运行过程中受到的冲击、振动等外力作用，也会加剧偏载现象的发生。
为了避免偏载对轴承造成的损害，我们需要优化载荷分布，确保轴承在工作过程中受力均匀。在设备设计阶段，要合理设计轴承的布置和结构，使轴承能够承受均匀的载荷。在安装过程中，要严格按照安装要求进行操作，保证轴承与轴和轴承座之间的配合精度，避免出现安装偏差。同时，要加强设备的日常维护和管理，定期检查设备的运行状态，及时发现并处理可能导致偏载的问题。例如，在起重机的使用过程中，要严格按照操作规程进行作业，避免起重机在起吊重物时出现倾斜和晃动，减少偏载对回转支承的影响。此外，还可以通过增加缓冲装置、优化润滑条件等措施，降低设备运行过程中的冲击和振动，减少偏载对轴承的损害。
（五）安装不当：前期错误的代价
在轴承的整个生命周期中，安装环节至关重要。一旦安装不当，就如同在设备运行的前期埋下了一颗定时炸弹，随时可能引发轴承失效的问题。
安装不当导致的失效情况较为复杂，常见的有较宽等间距剥落，这是由于在安装过程中，轴承受到了不均匀的外力作用，使得滚道表面出现了周期性的损伤。此外，如果在安装时混入铁屑等杂质，这些杂质会在轴承内部滚动，刮伤滚道和滚动体表面，加速轴承的磨损和损坏。例如，在一些机械加工设备中，如果在安装轴承时没有对安装环境进行严格的清洁，铁屑等杂质就可能进入轴承内部，导致轴承在短时间内失效，影响设备的正常生产。
安装不当的原因主要是操作人员没有严格按照规范流程进行操作，或者使用了不合适的安装工具。在安装轴承时，需要使用专业的安装工具，如压力机、套筒等，并且要按照正确的顺序和方法进行操作。如果操作人员为了图方便，使用锤子等不当工具直接敲击轴承，就很容易造成轴承的损伤。此外，在安装前没有对轴承、轴和轴承座进行仔细的检查和清洁，也会增加安装不当的风险。
为了避免安装不当对轴承造成的损害，我们必须严格按照规范流程进行安装，确保每个步骤都符合要求。在安装前，要对安装环境进行彻底的清洁，去除可能存在的杂质和灰尘。同时，要仔细检查轴承、轴和轴承座的表面，确保没有划伤、变形等缺陷。在安装过程中，要使用合适的安装工具，按照正确的方法进行操作，避免对轴承施加过大的外力。例如，在安装大型轴承时，应采用热装或冷装的方法，利用金属的热胀冷缩原理，使轴承能够轻松地安装到轴上，并且保证安装的精度和可靠性。此外，安装完成后，要对轴承进行全面的检查和调试，确保轴承的游隙、旋转精度等参数符合要求。
（六）污染：杂质入侵的危害
在轴承的工作环境中，污染是一个常见的问题。外界的杂质一旦入侵轴承内部，就会对轴承的性能和寿命产生严重的危害。
污染造成的失效现象主要表现为滚道表面无规则剥落，这是由于杂质在轴承内部滚动和摩擦，破坏了滚道表面的金属结构，导致金属材料逐渐剥落。同时，油脂受污染也是一个明显的特征，污染后的油脂颜色变黑、变稠，失去了原有的润滑性能，无法有效地保护轴承。例如，在一些矿山机械设备中，由于工作环境恶劣，粉尘、泥沙等杂质很容易进入轴承内部，导致轴承在短时间内出现严重的磨损和失效，需要频繁更换轴承，增加了设备的维护成本和停机时间。
污染的原因主要有两个方面。一方面，外界杂质可能通过密封不良的部位进入轴承内部，如轴承的密封圈老化、损坏，或者在安装过程中密封圈没有安装到位，都会使杂质有机可乘。另一方面，润滑脂在长期使用过程中会逐渐变质，产生酸性物质和杂质，这些物质也会对轴承造成损害。
为了防止污染对轴承造成的危害，我们需要加强密封措施，确保轴承的密封性良好。在选择轴承时，要选用质量可靠、密封性能好的产品。在安装过程中，要仔细检查密封圈的安装情况，确保密封圈没有损坏和变形，并且安装牢固。同时，要定期更换润滑脂，根据轴承的工作环境和使用要求，选择合适的润滑脂型号和更换周期。例如，在高温、高湿度的环境下，应选择耐高温、耐水的润滑脂，并且缩短更换周期，以保证润滑脂的性能和清洁度。此外，还可以在轴承的外部安装防护装置，如防尘罩、防水罩等，进一步减少外界杂质对轴承的影响。
火眼金睛：如何早期察觉轴承失效
轴承失效往往不是一蹴而就的，在其失效之前，通常会出现一些征兆。如果我们能够及时发现这些早期迹象，就可以采取有效的措施，避免设备故障的发生，降低损失。那么，如何才能早期察觉轴承失效呢？我们可以从以下几个方面入手：
振动分析：捕捉异常的振动信号
振动是反映轴承运行状态的重要指标之一。当轴承出现故障时，其振动信号会发生明显的变化。通过使用专业的振动监测设备，如振动传感器、频谱分析仪等，我们可以实时监测轴承的振动情况，并对振动信号进行分析处理。
正常情况下，轴承的振动信号是比较平稳的，频率和幅值都在一定的范围内。但当轴承出现磨损、剥落、裂纹等问题时，振动信号会出现异常的峰值和频率成分。例如，当轴承滚道表面出现剥落时，会在振动信号中产生周期性的冲击脉冲，其频率与剥落部位的尺寸和轴承的转速有关。通过对这些异常振动信号的分析，我们可以判断轴承是否存在故障以及故障的类型和严重程度。
温度监测：警惕温度的异常升高
温度也是衡量轴承工作状态的关键参数。在正常运行时，轴承的温度会保持在一个相对稳定的范围内。如果轴承出现润滑不良、过载、跑圈等问题，摩擦力会增大，从而导致温度升高。
我们可以使用温度计、红外测温仪等设备定期测量轴承的温度，或者安装温度传感器进行实时监测。一旦发现轴承温度异常升高，就需要及时检查，找出温度升高的原因。一般来说，当轴承温度超过正常工作温度 20℃以上时，就需要引起高度重视了。例如，在一些高温环境下运行的设备，如冶金、化工等行业的设备，轴承温度的控制尤为重要，一旦温度失控，可能会引发严重的事故。
声音检测：倾听轴承的异常声响
有经验的操作人员往往可以通过倾听轴承运转时的声音，来判断轴承是否存在故障。正常情况下，轴承运转时会发出均匀而平稳的声音。但当轴承出现问题时，会发出各种异常的声响，如刺耳的尖叫声、周期性的敲击声、不规则的嗡嗡声等。
例如，当轴承内混入杂质时，会发出尖锐的 “吱吱” 声；当轴承滚道表面出现剥落时，会发出周期性的 “咔咔” 声；当轴承跑圈时，会发出沉闷的 “嗡嗡” 声。通过仔细倾听这些异常声响，并结合设备的运行情况，我们可以初步判断轴承的故障类型。当然，声音检测需要操作人员具备丰富的经验和敏锐的听力，同时也可以借助一些辅助工具，如听诊器、声音分析仪等，来提高检测的准确性。
润滑剂分析：关注润滑剂的状态变化
润滑剂对于轴承的正常运行起着至关重要的作用。通过定期对润滑剂进行采样分析，我们可以了解润滑剂的性能变化以及轴承内部的磨损情况。
正常的润滑剂应该是清澈透明的，颜色均匀，没有杂质和异味。当润滑剂受到污染、氧化或老化时，其颜色会变深、变浑浊，粘度也会发生变化。同时，如果润滑剂中含有金属颗粒、碎屑等杂质，说明轴承内部可能存在磨损。我们可以通过使用光谱分析仪、铁谱仪等设备对润滑剂进行分析，检测其中的元素成分和磨粒大小、形状等信息，从而判断轴承的磨损程度和故障类型。例如，如果润滑剂中检测到大量的铁元素，说明轴承可能存在严重的磨损；如果检测到铜元素，可能是轴承的保持架出现了损坏。
总结：守护轴承，保障运转
轴承虽小，却在各种机械设备中发挥着关键作用。电腐蚀、不对中、跑圈、偏载、安装不当、污染等失效模式，时刻威胁着轴承的正常运行，进而影响设备的性能、效率和安全性 。通过振动分析、温度监测、声音检测和润滑剂分析等方法，我们能够早期察觉轴承失效的迹象，及时采取措施进行预防和修复。
在日常工作中，我们要高度重视轴承的维护保养工作，严格按照规范流程进行安装和操作，加强对设备运行状态的监测和分析，及时发现并解决潜在的问题。只有这样，我们才能确保轴承始终处于良好的工作状态，保障设备的安全稳定运行，为生产和生活提供可靠的支持。 让我们一起守护好轴承这个机器运转的幕后英雄，让它在各自的岗位上持续发光发热！ 如果你在工作中遇到过轴承失效的问题，欢迎在评论区留言分享你的经验和解决方法。
