編譯 / 侯俊    洛（luò）陽LYC軸承有限（xiàn）公司技術中心

滾動軸承（chéng）是Z需要頻繁進行潤滑的機械部件。它們的應用非常廣泛，從小型非關鍵旋鈕調節器支撐軸承到大型主要風力渦輪機主軸（zhóu）承。軸承在運轉過程（chéng）中出現故障是常有的事，怎樣判斷並處理是關鍵。一般來說，軸承在設計（jì）壽命（mìng）之前就很容易（yì）出現失效。這（zhè）通常是因為在選擇潤滑油（yóu）時沒有控製或（huò）考慮環境和操（cāo）作因素。

無論軸承是否達到其設計壽命，都應基於Z佳參考狀態（ORS）從而使軸承努力達到理想壽命。在考慮（lǜ）軸承的應用領域及其相關的可靠（kào）性（xìng）目標（biāo）時，應采取（qǔ）一定（dìng）的維護策略，以幫助獲得Z佳的投資回報。

例如，如果軸承故（gù）障不會（huì）引（yǐn）發任何立即（jí）停機的後果，並且在與軸承壽（shòu）命期內（nèi）使用常規前瞻性和預測性維護相比，糾正措施成本微不足道，則運行故障策略可能是ORS。

根據MachineyLubrication.comZ近的一項民（mín）意調查，40%的潤滑專業人士表示（shì），軸承故障的Z常見原因是汙染。

保持密封且無需任何再潤滑和維護的小型軸承（具有低轉速係數）並不常見。然而，在大多數情（qíng）況下，根據Z佳參考（kǎo）狀態，推薦精心選擇的再（zài）潤滑計劃和比簡單的反應性（xìng）維護更全麵的維護策略。

當對軸承進行失效模式和後果影響分析（FMEA）時，就會提出一係列（liè）問題。其（qí）中包括以下內容：

·軸承適合什（shí）麽應用領域

·應用領域為實（shí）現（xiàn）組（zǔ）織目標執行什麽功能？（包含軸承的設（shè）備有多重要？）

·潛在的失效模式是（shì）什麽？（機器可能會（huì）以什麽方式（shì）出現故（gù）障？）

·失效模式的影響是什麽？（運行失效的後果（guǒ）是什麽？）

·這些影響的嚴重程度如何？（這些失效模式（shì）對操作的相對影響是什麽？）

·每種失效模式的失（shī）效機製（zhì）是什麽？（根本原因是什麽？）

·失效機製存在（zài）的可能性有多大？（失效機製的（de）概率是（shì）多少？）

·部署了哪些失效檢測機製？（有什麽方法可以預測失效？）

·檢測機製有多有效（xiào）？（早期發現失效的概率有多大？）

有（yǒu）了（le）這些問題的（de）答案，就可以計算出風險（xiǎn）/優先級（jí），並確定Z佳維（wéi）護策略的建議。

本文著重（chóng）介紹了軸承由（yóu）於潤滑（或缺乏潤滑）而導致的Z常見失效機製。當分（fèn）析這些（xiē）失效機製時，可以進行潤滑油後果影響（xiǎng）分析（FMEA）。

通過這（zhè）種方法（fǎ），提出的問題與前麵討論的機器FMEA中的問題類似，但在這種情況下，確定了潤滑油（yóu）故障的根源以及它們如何導致無法為機器提供潤滑油。

正（zhèng）如Heinz Bloch所（suǒ）注的《機械故障分（fèn）析和故障排除（chú）》，在其（qí）第二卷中，他說道：“根（gēn）據我們的經驗，與潤滑有關的軸承問題Z常見的原因是缺乏潤滑或潤（rùn）滑油汙染。”這一信息並（bìng）不新鮮，軸承製造商和Z終用戶都會經過無數次方式重申這一點故障的根本原因分析（FRCA）。但這是為什麽呢？

考慮到軸承（chéng）中的滾動體在軸（zhóu）承座圈配（pèi）合（hé）麵上的一層薄（báo）膜潤（rùn）滑油（通常小於1微米）上運行。由於接觸麵積較小，施加在表麵上的壓力可超過500000磅/平方英寸（psi）。

如果在這些（xiē）臨界負荷區，任何潤滑油被汙染物（如汙（wū）垢或水）取代，軸承終（zhōng）將將經曆更嚴重的磨損。如果磨損過（guò）度，將大大縮短軸承的壽命。這就是汙染造成的軸承故障。

但是，即使將汙染（rǎn）降（jiàng）到Z低，如果選（xuǎn）擇的潤滑油（yóu）不符（fú）合操作和（hé）環境（jìng）要求，也會發生由潤滑油引起的軸承故（gù）障。

因此，無論是過度汙染還是潤滑油使用不當，重要（yào）的是要了解導致潤滑失效的根本原（yuán）因，以及軸承過早達到（dào）使用壽命的Z常見原因。以下是滾（gǔn）動軸承的八大潤滑失效機製：

1.不適宜的潤滑油（yóu）

首先（xiān），必須為應用領域選擇正確的潤滑油。應根據軸承類型、轉速係數和操作條（tiáo）件仔細選擇基本特性，如粘度、添加劑包裝和稠度（用於潤滑脂）。

如（rú）果沒有充分考慮這些因素，並且使用了不合適的潤滑油，潤滑油可（kě）能會過度受力或不足以滿足機（jī）器的潤滑需求。在任何一種情況下，軸承都可能過早磨損和失（shī）效。首先要（yào）知道軸承潤滑劑都有哪些，其次需要了解（jiě）潤（rùn）滑劑性能選擇，再進行了解軸承潤（rùn）滑劑（jì）的原則使用，Z後進（jìn）行選擇潤滑劑（jì）。這樣軸承在潤滑時才能保證（zhèng）Z為合理（lǐ）的潤滑效果。

選擇優良的潤滑脂可以（yǐ）將軸承的壽命提高2-5倍；70%的滾（gǔn）動軸承采用脂潤滑，正確選擇潤滑脂會大大降低（dī）軸承故障。

2.潤滑油缺失

對?潤滑軸承應（yīng）用（yòng）領域，必須確定正確的再潤滑量和頻率（lǜ），以確保軸承負載區得到正確潤滑。添（tiān）加油脂間隔時間過長或潤滑脂塗抹（mò）量過少將導致邊界條件過多和軸承磨損。讓我們（men）看看潤（rùn）滑油缺乏的隱（yǐn）患吧。

這種類型的失效（xiào）機製還容易引（yǐn）發（fā）其他失（shī）效機製的連鎖反應，如熱運行條件，並產生磨損顆粒，進一（yī）步使失（shī）效（xiào）模式永久化。即（jí）使在油脂應用領域，定期監測油位可（kě）能意味著Z佳（jiā）潤（rùn）滑和無潤滑之間的區別。

3.過（guò）多潤滑油

油（yóu）脂多也不（bú）是很好。當對中、高速應用領域軸（zhóu）承添加過多潤滑脂時，攪拌會使溫度升高，機器必須更為艱難的（de）工作以克服流體摩（mó）擦。由於潤滑脂加注（zhù）量過大，溫度升高，粘度會下降（jiàng），其他不利影響（xiǎng）也會隨（suí）之而來。

4.熱（rè）運行條件

軸承（chéng）在高於預期溫度下運行可能是根本（běn）原因，也可能是症狀（zhuàng）。如（rú）果軸（zhóu）承暴露在異常高溫的外部環境中，這將（jiāng）是根本原因。

如（rú）果溫度升高是由內部條件引起，則這是一種可能的根本原因，如潤（rùn）滑油（yóu）過多、潤（rùn）滑油不（bú）足或錯位。無論熱運行條件的來源如何，熱量都會導（dǎo）致潤（rùn）滑（huá）油氧（yǎng）化加劇（jù）、熱降解、添加劑耗盡、粘度變化等失效模式（shì）。

如（rú）果較高溫度的來源是機械性原因，這可以被（bèi）確定為FMEA過（guò）程的一部分。

5.固體汙染（rǎn）物

固體汙染物可通過多（duō）種方式進入係統，包括通過新的潤滑油、從頂部空間端口或開口吸入、通過（guò）有缺陷的密封件等。固體汙染物的類型可能因來（lái）源而異，但典型的主要汙染物就是二氧化（huà）矽和氧化鋁（lǚ）組成的空氣中灰塵/汙（wū）垢。

過度（dù）汙染將導致潤滑失效，因為潤滑油可能無法克（kè）服各種磨損（sǔn）模式，如（rú）三體磨損。此外，如果汙（wū）染物是金屬催化劑，它們會以氧化的（de）形式促進（jìn）潤滑油降解，特別是與水、高溫和空氣混合時。

6.濕氣汙（wū）染

與固體（tǐ）汙染物類（lèi）似，濕氣可以通過許多不同的方式進入係統，包括通過頂部空間入口點、密封件或新（xīn）油脂。當頂部空間潮濕時，熱（rè）循環會導致濕氣從空氣中逸出，流淌到表麵，並通過重力進入油中。潤滑油（yóu）中的水分可能以溶解水、乳化水或遊離（lí）水的形式存在。乳（rǔ）化水在石油中具有Z大的破壞潛力。

水不是很好的潤滑劑，所以當它取代軸承負荷區的油脂時，水就會分裂，導致潤滑失效和機械磨（mó）損。水也有助於氧化和水解，對潤滑油或（huò）造成永久性的化學降解和添加劑消耗。

通過（guò）改變潤滑油的粘度、去除添加劑以及形成（chéng）的其（qí）他汙染物、不溶物和酸，這些都可能導致潤滑（huá）失（shī）效。當然，以機器設備（bèi）角度看，水是生鏽的主要原因。

7.混合潤滑（huá）油

用錯誤的潤滑劑加滿（如果是潤（rùn）滑油）或重新潤滑（如果是潤滑脂）軸承，會（huì）極大地改變（biàn）潤滑油混合物的（de）物理和化（huà）學性質。錯誤的粘度不（bú）僅會影響潤滑，而且添加（jiā）劑之間也會產生負麵反應，阻礙其功能。

8.其它汙染物

根據機器（qì）類型，軸承可能會被引入其他工藝化學品、竄氣汙（wū）染物、乙二醇等。根據汙染物的類型，潤（rùn）滑（huá）油可能發（fā）生化學或物理變化，從而導致潤滑失效。

總之，無論是否（fǒu）存在潤滑油或汙染物引起（qǐ）的失效機製，其結果要麽導致潤滑失效模式，要麽直接導（dǎo）致軸承的機械失效模式。當多種失效機製結（jié）合在（zài）一起時，潤滑油失效的可能性更大。

對發生故障的軸承進行機器故障模式與後果分析（FMEA）呈現出機械磨損特（tè）征，表明故障（zhàng）是否與潤滑油有關，盡管災難性故障的Z後階段的損（sǔn）壞通常會破壞或掩蓋故障真正根源的證據。

在這些情況下，通常Z好進行潤滑油分析（潤（rùn）滑脂或潤滑油），以檢測根本原因（yīn）的線索，如潤滑油熱降解、汙染物（wù）水平異常、粘度變化等。

在得（dé）出結論時，還應包括可用的維（wéi）護記錄或狀（zhuàng）態監測數（shù）據，例如（rú）有關再潤滑和檢查（chá）的振動（dòng）分析（xī）、熱成像或（huò）維護日誌。

同樣，僅僅因為潤滑失（shī）效並（bìng）不一定意味著潤滑油容量（liàng）不足。許（xǔ）多故障都（dōu）與太多的東西有關，比如潤滑油的粘度或（huò）用量。此外，如果汙染物取代了潤滑油或擾亂了（le）潤滑油功能，汙染（rǎn）物將是潤滑失效（xiào）的Z終原（yuán）因。

（譯自《Machinery Lubrication》）

（來源：中（zhōng）軸協會刊）