流动轴承的失效形式是如何产生的

① 滚动轴承的主要失效形式是什么

滚动轴承的主要失效形式：磨损、疲劳、腐蚀、断裂、压痕、胶合。

滚动轴承在使用过程中，由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏。其中疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素。

滚动轴承的失效辨别：

最初的轴承故障诊断是利用听棒，靠听觉来判断。这种方法至今仍然在沿用，其中的一部分已改进为电子听诊器，训练有素的人凭经验能判断出刚刚发生的疲劳剥落，有时甚至能辨别出损伤的位置，但毕竟影响因素较多，可靠性差。

后来出现了各种测振仪，用振动位移、速度和加速度的均方根值或峰值来判断轴承有无故障，这样减少了监测人员对经验的依赖性，提高了监测诊断的准确性，但仍然很难在故障初期及时作出诊断。

② 滚动轴承的失效形式及选择计算

1.滚动轴承的失效形式

（1）疲劳点蚀：轴承工作时，作用于轴上的力是通过轴承内圈、滚动体、外圈传到机座上，使滚动体与内、外圈滚道的接触表面产生接触应力。由于内、外圈要做相对运动，滚动体沿滚道滚动，所以接触表面的接触应力按脉动循环规律变化。当应力循环次数达到一定值后，在滚动体或内、外圈滚道的表层金属将发生剥落，即形成疲劳点蚀，从而使轴承产生振动和噪声，旋转精度下降，影响机器的正常工作。疲劳点蚀是滚动轴承的主要失效形式。

（2）塑性变形：当轴承的转速很低（n＜10r/min）或间歇摆动时，一般不会发生疲劳点蚀，此时轴承往往因受过大的静载荷或冲击载荷，使内、外圈滚道与滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服点而产生塑性变形，形成不均匀的凹坑，使轴承失效。

2.轴承的寿命与寿命计算

（1）轴承的寿命：滚动轴承的寿命是指轴承中任何一个滚动体或内、外圈滚道上出现疲劳点蚀前轴承转过的总转数，或在一定转速下总的工作小时数。

一批类型、尺寸相同的轴承，由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能完全相同，即使在同样条件下工作，各个轴承的寿命也是不同的，寿命最长与最短的相差可达几十倍，因此人们很难预测出单个轴承的具体寿命。为了保证轴承工作的可靠性，在国标中规定以基本额定寿命作为计算依据。

轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承，在同样条件下工作，其中10％的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数，以L₁₀表示。

基本额定寿命为10⁶r时轴承所能承受的载荷称为基本额定动载荷，以C表示。轴承在基本额定动载荷作用下，工作10⁶r不发生疲劳点蚀的可靠度是90％。对于径向接触轴承C是径向载荷，轴向接触轴承C是中心轴向载荷，向心角接触轴承C是载荷的径向分量。各种类型和不同尺寸轴承的C值查机械设计手册。

（2）寿命计算：轴承基本额定寿命的计算式为：

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式中：L₁₀为轴承的基本额定寿命，10⁶r；F_P为当量动载荷，见本节之当量动载荷计算；ε为寿命指数，球轴承ε＝3，滚子轴承ε≈10/3。

实际计算时，人们习惯于以时间L_h（h）作为轴承的寿命。若轴承转速为n（r/min），则轴承寿命计算的另一表达式为

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当轴承的工作温度高于120℃时，会降低轴承的寿命，影响基本额定动载荷；工作中的冲击和振动，将使轴承实际工作载荷加大，故在计算时应分别引入温度系数ft（表2-11）和载荷系数f_p（表2-12）对C值和F_p值加以修正。此时轴承的寿命计算式为：

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表2-11 温度系数f_t

表2-12 载荷系数f_p

3.当量动载荷的计算

当量动载荷是一个假想载荷，在这个载荷作用下，轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同。

对于仅能承受径向载荷的圆柱滚子轴承，当量动载荷为轴承的径向载荷F_r，即

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对于只能承受轴向载荷的推力球轴承，当量动载荷为轴承的轴向载荷F_a，即

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对于能同时承受径向和轴向载荷的深沟球轴承、调心轴承和向心角接触轴承，当量动载荷的计算式为

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式中：F_r为轴承所受的径向载荷；F_a为轴承所受的轴向载荷；X为径向载荷系数，见表2-13；Y为轴向载荷系数，见表2-13。

查表2-13时，对于深沟球轴承和7000C型角接触球轴承，需先计算F_a/C₀，查出e值，再计算F_α/F_r并与e比较后才能确定X、Y值。

表2-13 径向载荷系数X和轴向载荷系数Y

注：1.C₀为轴承的基本额定静载荷，查机械设计手册。

2.e为系数X和Y不同值时F_a/F_r适用范围的界限值。

3.对于F_a/C₀的中间值，其e和Y值可由线性内插法求得。

4.向心角接触轴承轴向载荷的计算

如图2-9所示，由于向心角接触轴承有接触角α，故轴承在受到径向载荷作用时，承载区内每一个滚动体的法向力F_Qi可分解成径向分力F_Ri和轴向分力F_Si。各滚动体轴向分力之和F_S^（F_S＝∑_iF_Si^{）将使轴承外圈与内圈沿轴向有分离的趋势，故这类轴承都应成对}使用反向安装。

图2-9 向心角接触轴承的内部轴向力

F_S是在径向载荷作用下产生的轴向力，通常称为内部轴向力，其大小按表2-14所给公式求出，方向（对轴而言）沿轴向由轴承外圈的宽边指向窄边。

向心角接触轴承在成对使用时实际所受的轴向载荷F_a，除与外加轴向载荷F_A有关外，还应考虑内部轴向力F_S的影响。

表2-14 向心角接触轴承内部轴向力F_S

注：Y值查机械设计手册。

图2-10为角接触球轴承的两种安装方式，图2-10a为两外圈的窄边相对，图2-10b为两外圈的宽边相对。F_A为外加轴向载荷，F_S1、F_S2分别为轴承1、2的内部轴向力，两轴承所受的实际轴向载荷，可根据力平衡条件求出。

图2-10 角接触轴承的轴向载荷分析

对于轴承1：因F_S2与F_A方向相反，故轴承所受轴向载荷应通过比较F_S1与F_S2-F_A的大小来确定。

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对于轴承2：因F_S1与F_A方向相同，故轴承所受轴向载荷应通过比较F_S2与F_S1＋F_A的大小来确定。

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如果外加轴向载荷F_A方向与图示方向相反，则应取（-F_A）代入公式计算。

5.滚动轴承的静载荷计算

轴承静载荷计算的目的是防止轴承产生过大的塑性变形。

轴承在某一载荷作用下，若受载最大的滚动体与内、外圈滚道接触处的接触应力达到：球轴承———4200MPa（调心球轴承4600MPa），滚子轴承———4000MPa，这个载荷称为基本额定静载荷，以C₀表示。实践表明，轴承在不超过该载荷作用下能正常工作。因此，基本额定静载荷是轴承静载荷的计算依据。对于径向接触轴承，C₀是径向载荷；对于向心角接触轴承，C₀是载荷的径向分量；对于轴向接触轴承C₀是中心轴向

载荷。轴承在工作时，如果同时承受径向载荷与轴向载荷，则应按当量静载荷进行计算。当量静载荷是一个假想载荷，轴承在这个载荷作用下，受力最大处的滚动体与内、外圈滚道塑性变形量总和与实际载荷作用下塑性变形量总和相等。对于径向接触轴承和向心角接触轴承，当量静载荷是径向载荷；对于轴向接触轴承，当量静载荷是轴向载荷。当量静载荷以F_P0表示，它与实际载荷的关系是

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式中：F_r为轴承所受的径向载荷；F_a为轴承所受的轴向载荷；X₀为静径向载荷系数，见表2-15；Y₀为静轴向载荷系数，见表2-15。

表2-15 静径向载荷系数X₀与静轴向载荷系数Y₀

当计算结果F_P0＜F_r时，应取F_P0＝F_r

按静载荷计算的强度条件是

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式中：C₀为轴承的基本额定静载荷，查机械设计手册；S₀为安全系数，见表2-16。

表2-16 安全系数S₀

③ 滚动轴承的几种失效形式的分析

滚动轴承主要的失效的形式：

1、磨损失效

2、疲劳失效

3、腐蚀失效

4、断裂失效

5、压痕失效

6、胶合失效

滚动轴承磨损是轴使用过程中常见的设备问题，主要是由轴的金属特性造成的：金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原）、抗冲击性能差、抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。

大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起察觉，但是到人们发觉时，大部分滚动轴都已磨损，从而造成机器停机。

(3)流动轴承的失效形式是如何产生的扩展阅读：

滚动轴承按照结构可分为：

1、深沟球轴承

深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大，应用范围最广的一类轴承。它主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。应用于汽车，拖拉机，机床，电机，水泵，农业机械，纺织机械等。

2、滚针轴承

滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度为直径的3~10倍，直径一般不大于5mm），因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件。

此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内.外滚动表面，为保持载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面的硬度.加工精度和表面和表面质量应与轴承套圈的滚道相仿。此种轴承仅能承受径向载荷。

例如：万向节轴，液压泵，薄板轧机，凿岩机，机床齿轮箱，汽车以及拖拉机机变速箱等 。

3、角接触轴承

角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受经向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角增大而增大。多用于：油泵、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械 。

4、调心球轴承

调心球轴承有两列钢球，内圈有两条滚道，外圈滚道为内球面形，具有自动调心的性能。可以自动补偿由于轴的绕曲和壳体变形产生的同轴度误差，适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。该种轴承主要承受径向载荷，在承受径向载荷的同时

亦可承受少量的轴向载荷，通常不用于承受纯轴向载荷，如承受纯轴向载荷，只有一列钢球受力。主要用在联合收割机等农业机械，鼓风机，造纸机，纺织机械，木工机械，桥式吊车走轮及传动轴上。

5、调心滚子轴承

调心滚子轴承句有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷；调心性能良好，能补偿同轴承误差。

主要用途：造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、破碎机、各类产业用减速机等等。

6、推力球轴承

推力球轴承是一种分离型轴承，轴圈"座圈可以和保持架"钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈，坐圈是与轴承座孔相配合的套圈，和轴之间有间隙。 推力球轴承只能承受轴向负荷，单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向负荷。

推力球承受不能限制轴的径向位移，极限转速很低。单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移，双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。主要应用于汽车转向机构,机床主轴。

7、推力滚子轴承

推力滚子轴承用于承受轴向载荷为主的轴.经向联合载荷，但经向载荷不得超过轴向载荷的55%。与其它推力滚子轴承相比，此种轴承摩擦因数较低，转速较高，并具有调心能力。29000型轴承的滚子为非对称型球面滚子，能减小棍子和滚道在工作中的相对滑动

并且滚子长.直径大，滚子数量多载荷容量大，通常采用油润滑，个别低速情况可用脂润滑。在设计选型时，应优先选用。 主要应用于水力发电机, 起重机吊钩,等等 。

8、圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导，保持架.滚子和引导套圈组成一组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离轴承。此种轴承安装，拆卸比较方便，尤其是当要求内.外圈与轴.壳体都是过盈配合时更显示优点。

此类轴承一般只用于承受径向载荷，只有内.外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。 主要用于大型电机，机床主轴，车轴轴箱，柴油机曲轴以及汽车，托牢记的变箱等

9、圆锥滚子轴承

圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径，轴向联合载荷。此种轴承为分离型轴承，其内圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。

在安装和使用过程中可以调整轴承的经向游隙和轴向游隙，也可以预过盈安装用于汽车后桥轮毂，大型机床主轴，大功率减速器，车轴轴承箱，输送装置的滚轮 。

10、带座外球面球轴承

带座外球面球轴承由两面带密封的外球面球轴承和铸造的（或钢板冲压的）轴承座组成。外球面球轴承的内部结构与深沟球轴承相同，但此种轴承的内圈宽于外圈.外圈具有截球形外表面，与轴承座的凹球面相配能自动调心。

通常此种轴承的内孔与轴之间有间隙，用顶丝，偏心套或紧定套将轴承内圈固定在轴上，并随轴一起转动。带座轴承结构紧凑，装卸方便，密封完善，适用于简单支承，常用于采矿.冶金.农业.化工.纺织.印染.输送机械等。

参考资料来源：网络-轴承故障诊断

参考资料来源：网络-滚动轴承

④ 滑动轴承的损坏类型损坏原因及处理方法都有哪些

一、胶合轴承过热、载荷过大，操作不当或温度控制系统失灵
1、在运动中如发现轴承过热，应立即停车检查，最好使转子在低速下继续运转，或继续供油一段时间，直到轴瓦冷下来为止。不然，轴瓦上的巴氏合金由于胶合而粘在轴颈上，修起来麻烦。
2、防止润滑油不足或油中混入杂质，以及转子安装不对中。
3、胶合损坏较轻的轴瓦可以用刮研修理方法消除，继续使用。
二、疲劳破裂由于不平衡引起的振动、轴的挠曲与边缘载荷、过载等，引起轴承巴氏合金疲劳破裂。轴承检修安装质量不高
1、提高安装质量，减少轴承振动。
2、防止偏载和过载。
3、采用适宜的巴氏合金以及新的轴承结构。
4、严格控制轴承温升。
三、拉毛由于润滑油把大颗粒的污垢带入轴承间隙内，并嵌藏在轴承轴衬上，使轴承与轴颈（或止推盘）接触时，形成硬痂，在运转时会严重地刮伤轴的表面，拉毛轴承注意油路洁净，尤其是检修中，应注意将金属屑或污物清洗干净。
磨损及刮伤由于润滑油中混有杂质、异物及污垢。检修方法不妥，安装不对中。使用维护不当，质量控制不严。
1、清洗轴颈、油路、油过滤器，并更换洁净的符合质量要求的润滑油。
2、配上修刮后的轴瓦或新轴瓦。
3、如发现安装不对中，应及时找正。
4、注意检修质量。
四、穴蚀由于轴承结构不合理（轴承上开的油污不合理），轴的振动，油膜中形成蒸汽泡，蒸汽泡破裂，轴瓦局部表面产生真空，引起小块剥落产生穴蚀破坏1、增大供油压力。
2、改善轴瓦油沟、油槽形状，修饰沟槽的边缘或形状，以改进油膜流线的形状。
3、减少轴承间隙，减少轴心晃动。
4、换较适宜的轴瓦材料。
五、电蚀由于绝缘不好或接地不良，或产生静电，在轴颈与轴瓦之间形成一定的电压，穿透轴颈与轴瓦之间的油膜而产生电火花，把轴瓦打成麻坑1、检查机器的绝缘情况，特别要注意一些保护装置（如热电阻、热电偶等）的导线是否绝缘完好。
2、检查机器接地情况。
3、如果电蚀后损坏不太严重，可以刮研轴瓦。
4、检查轴颈，如果轴颈上产生电蚀麻坑、应打磨轴颈去除麻坑。

⑤ 轴承常见疲劳失效形式及抗疲劳方法有哪些，你知道吗

大量的应用实践和寿命实验都表明，轴承失效多为接触表面疲劳。将疲劳列在轴承六种常见失效模式之首，被列在第六位的断裂在形成过程中也因有疲劳的原因，被称为疲劳断裂。典型的疲劳失效分为次表面起源型和表面起源型。
一．次表面起源型疲劳
滚动接触最大接触应力发生在表面下一定深度的某处，在交变应力的反复作用下，在该处形成疲劳源（微裂纹）。裂纹源在循环应力下逐步向表面扩展，形成开放式的片状裂缝，进而被撕裂为片状颗粒从表面剥落，产生麻点、凹坑。如该处轴承钢存在某种薄弱点、或缺陷（常见的如非金属夹杂物、气隙、粗大碳化物的晶界面），将加速疲劳源的形成和疲劳裂纹的扩展，大大降低疲劳寿命。
二．表面起源型疲劳
接触表面处有损伤，这些损伤可能是原始的，即制造过程中形成的划伤、碰痕，也可能是使用中产生的，如润滑剂中的硬颗粒，轴承零件相对运动产生的微小擦伤；损伤处可能存在润滑不良，如润滑剂贫乏，润滑剂失效；不良的润滑状态加剧滚动体与滚道之间的相对滑动，导致表面损伤处的微凸体根部产生显微裂纹；裂纹扩展导致微凸体脱落，或形成片状剥落区。这种剥落深度较浅，有时易与暗灰色蚀斑相混淆。
三．疲劳断裂
疲劳断裂的起源是过度紧配合产生的装配应力与循环交变应力形成的疲劳屈服，装配应力、交变应力与屈服极限之间的平衡一旦失去，便会沿套圈轴线方向产生断裂，形成贯穿状的裂缝。
实践中正常使用失效的轴承，其损坏大多如上所述，即接触表面疲劳，而三种疲劳失效类型又以次表面起源型疲劳最为常见，ASO281和ISO281/amd.2推荐的轴承寿命计算方法就是以次表面起源型疲劳为基础得出的。
常用的抗疲劳方法有：
A. 热处理技术
热处理是常用的改善材料力学性能的工艺方法，为了适应不同材料零件的不同使用要求，需要选择不同的热处理工艺，预先热处理组织、淬火加热温度、加热速度、冷却方式（介质与速度）、回火温度与时间等都对机械性能有明显影响，要对诸多热处理参数进行优化、组合，以求得适应使用条件的最佳性能，从而延长零件的耐疲劳寿命。构建热处理虚拟生产平台，推动热处理技术向高新技术知识密集型转变。热处理工艺参数的优化及发展数字化热处理技术是实现抗疲劳制造的重要前提。
B. 表面化学热处理
表面化学热处理的改性作用主要在表面，可根据不同的使用要求，选择渗入的化学元素，如渗碳后淬回火以提高表面硬度，但工件畸变不易控制：渗氮后形成金属氮化物可获得更高的表面硬度及耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性能，且工件畸变小，但效率不高；共渗工艺使硬度、耐磨、耐蚀、抗疲劳性能更优，且淬火畸变少，但硬化层薄，不宜于重载工件。表面化学热处理的发展方向是扩大低温化学处理的应用，提高渗层质量，加速处理过程，发展环保型工艺、复合渗工艺及模拟数字化处理技术。
C. 表面强化技术的应用
传统的表面强化技术源于冷作硬化原理，如抛丸、喷砂、喷丸等，新的表面强化技术如激光表面硬化、激光喷丸表面硬化、超声滚光硬化、化学方法表面硬化，复合各种工艺的表面硬化新技术已在许多领域中被成功应用，如激光一喷丸工艺（激光冲击处理），使用高能脉冲激光在零件表面形成冲击波，使表面材料产生压缩和塑性变形，形成表面残余压应力，从而增强了抗疲劳能力（如抗应力裂纹、耐腐蚀疲劳等）。
D. 表面改性技术
常用的表面改性技术主要有离子注入和表面涂覆。
离子注入是非高温过程，没有冶金学和平衡相图的限制，可根据不同需要选择不同注入元素与剂量以获得预期的表面性能。如：注入铬离子以增强基体材料的抗腐蚀和耐疲劳能力；注入硼离子以增强基体的抗磨损能力。
表面涂覆技术包括物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD）射频溅射（RF）离子喷镀（PSC），化学镀等。
此外，离子渗工艺在一定真空度下利用高压直流电使被渗元素处于离子状态，使产生的离子流轰击工件表面，在表面形成化合物达到降低摩擦、提高耐磨性的目的。
E. 微细加工与光整技术
作为一种先进的制造技术，高精度的微细加工与调配、光整技术，也为提高基础零件的抗疲劳能力发挥出重要作用。超精密的研磨加工、涡流光整加工，以降低工件表面粗糙度为目的，加工后的表面理化特性、力学特性、接触处的轮廓形状都发生有益的改变，可修正接触应力分布，利于动力润滑油膜的形成，提高疲劳寿命。
F. 协调硬度匹配
不同零件的硬度匹配关系，也能协调滚动接触处的应力与应变传递状态，对延长零件的疲劳寿命产生明显效果。

⑥ 轴承失效的主要原因有哪些

根据轴承工作表面磨削变质层的形成机理，影响磨削变质层的主要因素是磨削热和磨削力的作用。下面我们就来分析一下关于FAG轴承失效的原因。

1.

在轴承的磨削加工中，砂轮和工件接触区内，消耗大量的能，产生大量的磨削热，造成磨削区的局部瞬时高温。运用线状运动热源传热理论公式推导、计算或应用红外线法和热电偶法实测实验条件下的瞬时温度，可发现在0.1～0.001ms内磨削区的瞬时温度可高达1000～1500℃。这样的瞬时高温，足以使工作表面一定深度的表面层产生高温氧化，非晶态组织、高温回火

（1）表面氧化层

瞬时高温作用下的钢表面与空气中的氧作用，升成极薄（20～30nm）的铁氧化物薄层。值得注意的是氧化层厚度与表面磨削变质层总厚度测试结果是呈对应关系的。这说明其氧化层厚度与磨削工艺直接相关，是磨削质量的重要标志。

（2）非晶态组织层

磨削区的瞬时高温使工件表面达到熔融状态时，熔融的金属分子流又被均匀地涂敷于工作表面，并被基体金属以极快的速度冷却，形成了极薄的一层非晶态组织层。它具有高的硬度和韧性，但它只有10nm左右，很容易在精密磨削加工中被去除。

（3）高温回火层

磨削区的瞬时高温可以使表面一定深度（10～100nm）内被加热到高于工件回火加热的温度。在没有达到奥氏体化温度的情况下，随着被加热温度的提高，其表面逐层将产生与加热温度相对应的再回火或高温回火的组织转变，硬度也随之下降。加热温度愈高

（4）二层淬火层

当磨削区的瞬时高温将工件表面层加热到奥氏体化温度（Ac1）以上时，则该层奥氏体化的组织在随后的冷却过程中，又被重新淬火成马氏体组织。凡是有二次淬火烧伤的工件，其二次淬火层之下必定是硬度极低的高温回火层。

（5）磨削裂纹

二次淬火烧伤将使工件表面层应力变化。二次淬火区处于受压状态，其下面的高温回火区材料存在着最大的拉应力，这里是最有可能发生裂纹核心的地方。裂纹最容易沿原始的奥氏体晶界传播。严重的烧伤会导致整个磨削表面出现裂纹（多呈龟裂）造成工件报废。

2.

在磨削过程中，工件表面层将受到砂轮的切削力、压缩力和摩擦力的作用。尤其是后两者的作用，使工件表面层形成方向性很强的塑性变形层和加工硬化层。这些变质层必然影响表面层残余应力的变化。

（1）冷塑性变形层

在磨削过程中，每一刻磨粒就相当于一个切削刃。不过在很多情况下，切削刃的前角为负值，磨粒除切削作用之外，就是使工件表面承受挤压作用（耕犁作用），使工件表面留下明显的塑性变形层。这种变形层的变形程度将随着砂轮磨钝的程度和磨削进给量的增大而增大。

（2）热塑性变形（或高温性变形）层

磨削热在工作表面形成的瞬时温度，使一定深度的工件表面层弹性极限急剧下降，甚至达到弹性消失的程度。此时工作表面层在磨削力，特别是压缩力和摩擦力的作用下，引起的自由伸展，受到基体金属的限制，表面被压缩（更犁），在表面层造成了塑性变形。高温塑性变形在磨削工艺不变的情况下，随工件表面温度的升高而增大。

（3）加工硬化层

有时用显微硬度法和金相法可以发现，由于加工变形引起的表面层硬度升高。

除磨削加工之外，铸造和热处理加热所造成的表面脱碳层，再以后的加工中若没有被完全去除，残留于工件表面也将造成表面软化变质，促成轴承的早期失效。

⑦ 滚动轴承的主要失效形式有哪些

1、接触疲劳失效

接触疲劳失效系指轴承工作表面受到交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面，往往伴随着疲劳裂纹，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，会慢慢向深层扩展，形成深层剥落。深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。

2、磨损失效

磨损失效系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问题。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磨粒磨损和粘着磨损。

磨粒磨损是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。

粘着磨损是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。

3、断裂失效

轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。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。

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。

应当指出，轴承在制造过程中，对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析上述缺陷是否存在。但一般来说，通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。

4、腐蚀失效

有些滚动轴承在实际运行当中不可避免的接触到水、水汽以及腐蚀性介质，这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀。另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用，造成滚动轴承的电流腐蚀。

滚动轴承的生锈和腐蚀会造成套圈、滚动体表面的坑状锈、梨皮状锈及滚动体间隔相同的坑状锈、全面生锈及腐蚀。最终引起滚动轴承的失效。

5、游隙变化失效

滚动轴承在工作中，由于外在或内在因素的影响，使得原有配合间隙改变，精度降低，乃至造成“咬死"，称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大，安装不到位，温升引起的膨胀量、瞬时过载等；内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等，均是造成游隙变化失效的主要原因。

(7)流动轴承的失效形式是如何产生的扩展阅读

滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。

在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。

紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。

⑧ 轴承的失效原因和失效的形态是什么

轴承的失效原因： 一，轴承往往因安装不合适而导致整套轴承各零件之间的受力状态发生变化，轴承在不正常的状态下运转并过早失效。根据轴承安装、使用、维护、保养的技术要求，对运转中的轴承所承受的载荷、转速、工作温度、振动、噪声和润滑条件进行监控和检查，发现异常立即查找原因，进行调整，使其恢复正常。此外，对润滑脂质量和周围介质、气氛进行分析检验也很重要。 首先，结构设计合理的同时具备有先进性，才会有较长的轴承寿命。轴承的制造一般要经过锻造、热处理、车削、磨削和装配等多道加工工序。各加工工艺的合理性、先进性、稳定性也会影响到轴承的寿命。其中影响成品轴承质量的热处理和磨削加工工序，往往与轴承的失效有着更直接的关系。近年来对轴承工作表面变质层的研究表明，磨削工艺与轴承表面质量的关系密切。 轴承材料的冶金质量曾经是影响滚动轴承早期失效的主要因素。随着冶金技术（例如轴承钢的真空脱气等）的进步，原材料质量得到改善。原材料质量因素在轴承失效分析中所占的比重已经明显下降，但它仍然是轴承失效的主要影响因素之一。选材是否得当仍然是轴承失效分析必须考虑的因素。 轴承失效分析的主要任务，就是根据大量的背景材料、分析数据和失效形式，找出造成轴承失效的主要因素，以便有针对性地提出改进措施，延长轴承的服役期，避免轴承发生突发性的早期失效。 轴承失效基本形态： 1.粘附和磨粒磨损失效 是各类轴承表面最常见的失效模式之一。轴承零件之间相对滑动摩擦导致其表面金属不断损失称为滑动摩损。持续的磨损将使零件尺寸和形状变化，轴承配合间隙增大，工作表面形貌变坏，从而丧失旋转精度，使轴承不能正常工作。滑动磨损形式可分为磨粒磨损、粘附磨损、腐蚀磨损、微动磨损等，其中最常见的为磨粒磨损和粘附磨损。 轴承零件的摩擦面之间由外来硬颗粒或金属磨削引起摩擦面磨损的现象属于磨粒磨损。它常在轴承表面造成凿削式或犁沟式的擦伤。外来硬颗粒常常来自于空气中的尘埃或润滑剂中的杂质。粘附磨损主要是由于摩擦表面的轮廓峰使摩擦面受力不均，局部摩擦热使摩擦表面温度升高，造成润滑油膜破裂，严重时表面层金属将会局部溶化，接触点产生粘着、撕脱、再粘着的循环的过程，严重时造成摩擦面的焊合和卡死。 2.接触疲劳（疲劳磨损）失效 接触疲劳失效是各类轴承最常见的失效模式之一，是轴承表面受到循环接触应力的反复作用而产生的失效。轴承零件表面的接触疲劳剥落是一个疲劳裂纹从萌生、扩展到裂纹的过程。初始的接触疲劳裂纹首先从接触表面以下最大正交切应力处产生，然后扩展到表面形成麻点状剥落或小片状剥落，前者被称为点蚀或麻点剥落；后者被称为浅层剥落。如初始裂纹在硬化层与心部交界区产生，造成硬化层的早期剥落，则称为硬化层剥落。 参考资料： http://www.ttzcw.com/college/coll_info/tp1/2010102915210020504.html