摘　要：介绍了滚动轴承在装配过程中引发的几种失效现象，如：并对此提出了相应的预防措施。

　　关键词：装配；失效；检查方法；注意事项
　　滚动轴承是一种重要的机械元件，基本结构是由外圈、内圈、滚动体、保持架所组成。滚动轴承的类型很多，按其滚动体形状分为球轴承、滚子轴承及滚针轴承；按其可承受负荷的方向不同可分为向心轴承、向心推力轴承和推力轴承，其工作性能和使用寿命不仅取决于轴承本身的制造精度，还和与之相配合的孔、轴的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度、选用的配合性质以及安装正确与否等因素有关。下面仅就在安装过程中遇到的问题进行简单的分析，以找出解决失效的措施，提高滚动轴承的使用寿命。

　　一、轴承在装配过程中的几种破坏形式
　　1.与轴承配合工件的尺寸不合格引起的损坏
　　轴承内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆与轴承座孔的配合采用基轴制。旋转的座圈（大多数轴承的内座圈为旋转座圈，外座圈不为旋转座圈，少部分轴承则相反）通常采用过盈配合，能在负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合表面上发生滚动和滑动，但有时由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或配合面粗糙度未达到标准，造成过大的过盈配合，导致轴承本身的径向间隙减少，使轴承转动困难、发热，磨损加剧或卡死，严重时会造成轴承内外座圈在安装时开裂的现象发生；不旋转座圈常采用间隙或过盈不大的配合，这样不旋转座圈就有可能产生微小的爬动，使座圈与滚动体的接触面不断更换，座圈滚道磨损均匀，便可消除轴因热伸长而使轴承中滚动体发生轴向卡住的现象，但过大的间隙配合，会使不旋转座圈随滚动体一同转动，致使轴（或轴承座孔）与内座圈（或外座圈）发生严重磨损，而出现摩擦使轴承发热以致会产生振动。

　　如在加工过程中工件轴和外壳孔的挡肩对配合表面不垂直，或轴承定位面的粗糙度不合格，以及由于轴弯曲都将造成轴承内圈和外圈轴线的相互歪斜都可导致轴承装配时不对中的现象发生，从而引起套圈和滚子表面局部接触应力显著增大，进而产生疲劳剥落（由于剥落面的不断扩大，而往往向深层扩展形成深成剥落），使轴承发生损坏。

　　2.轴承安装环境的影响
　　轴承安装前如工件未清理干净或添加的润滑油不清洁（如混有沙子、灰尘、赃物等）或因密封不可靠以及在多灰尘的环境中，一些硬质颗粒进入轴承滚道将引起磨粒磨损，其表面呈现细槽痕迹或细小的麻点，使轴承游隙加大，使之在运行过程中而混有多种杂质，促使滚道与滚珠摩擦加快，加剧磨损，使之在运行过程中是轴承的内外圈与滚子的接触处产生不均匀的塑性变形――压痕，压痕的出现会使轴承的震动和噪声加大，温度升高，磨损加剧，进而产生严重的剥落，使用寿命缩短甚至会使轴承失效。

　　在使用中应定期清洗轴承，直到彻底干净为止，更换合格的润滑脂；避免污秽的侵袭，检查轴承盖止口和轴孔间隙是否符合密封要求。
　　3.装配过程中温度控制不当
　　滚动轴承在装配时，与轴径一般采用过盈配合，多用热装法进行装配，即将轴承放入盛有机油的油桶中，机油桶外部用热水或火焰加热，工艺要求加热的油温控制在80℃-90℃，一般不会超过100℃，Z多不会超过120℃。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成加热温度过高，则会使轴承产生回火而使硬度降低，使之在运行中轴承就易磨损、剥落、甚至开裂。

　　安装加热好的轴承，要快速准确将其推入轴承台，并且注意带手套，防止烫伤手部。动作慢，会导致轴承温度下降，内径收缩，有可能失去一次良好的机会。安装好的轴承，等温度降至室温时，便可以用干净汽油清洗，清洗过程中，要不断地转动轴承，保证各部位都清洗干净，清洗完毕，用干净白布檫拭，保证轴承洁净。而后便可以进行润滑油脂的添加了。

　　4.装配方法不当
　　轴承和轴径或轴承座孔的过盈较小时，多采用压入法装配。装配必须使用专用的套筒工具，使轴承顺利压入。若操作不当，则会使座圈变形开裂，或者手锤打在非过盈配合的座圈上，则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承间接被破坏。使用专用的套筒工具进行内组件的装配时，应注意套筒的内外径尺寸，以免使套筒压住在保持架端面上造成保持架变形。

　　用端面平整光滑，与轴承内圈壁厚度几乎相等的钢管套筒压装，要受力均匀，不能用力过猛，把轴承压入到洁净的轴颈正确位置上。然后检查轴伸允许径向偏摆值。

　　5.装配过程中轴承间隙调整不当
　　滚动轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙，其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补偿热伸长。
　　对于间隙可调整的轴承而言，因其轴向间隙和径向间隙之间有正比例的关系，所以安装是只要调整好轴向间隙就可获得所需的径向间隙。一般用垫片调整轴向间隙，有的也可用螺钉或止推环调整。

　　对于间隙不可调整的滚动轴承，因其径向间隙在制造时就已按标准确定好了，不能进行调整，装配时要使装配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的工作径向间隙，以保证轴承灵活转动。此类轴承在工作时，由于轴在温度升高时受热伸长而使其内处座圈发生相对位移，从而使轴承的径向间隙减少，甚至使滚动体在内外座圈间卡住，若将双支承滚动轴承中的一个轴承（另一个轴承固定在轴上和轴承座中）和侧盖间留出轴向间隙，可避免上述现象。因此，不论间隙可调整或间隙不可调的滚动轴承，它们在装配时都要调整好轴向间隙（但有些间隙不可调的轴承不必留轴向间隙），以补偿轴在温度升高时的热伸长，从而保证滚动体的正常运转。若轴向间隙过小时，会造成轴承转动困难、发热，甚至使滚动体卡死或破损；若轴向间隙过大，则会导致运转中产生异声，甚至会造成严重振动或使保持架破坏。若轴承装配过紧，应减少过盈量，如轴颈的直径应大于轴承内圈直径0.02mm为妥，端盖轴承安装孔直径，应小于轴承外圈直径0.02mm为Z佳理想的配合尺寸。

　　二、轴承装配质量的检查方法
　　当装上轴承后，拧紧轴承端盖，用手转动端盖时，轴承沿受力方向旋转自如、灵活、无振动和上下摇晃现象视为合格。也可以在组装完毕后，用塞尺检查轴承圈间的辐向间隙一周，若Z大间隙位置处符合工艺的要求，则可以认为组装正确可靠。否则，属安装不良，应做适当调整间隙或变换位置，重新装配，直至合乎要求为止。

　　三、注意事项
　　新轴承在使用前一定要将其用白布檫净，注意线头不要夹在轴承中。轴承在装配前，要先清洗并认真检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架，是否有生锈、毛刺、碰伤和裂纹；检查轴承间隙是否合适，转动是否轻快自如，有无突然卡止的现象；同时检查轴径和轴承座孔的尺寸、圆度和圆柱度是否符合要求，其表面是否有毛刺或凹凸不平等现象。对于对开式轴承座，要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间，应留出0.1mm-0.25mm间隙，以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致的间隙减小，磨损加快，使轴承过早损坏。检查完毕符合要求便可以进行轴承加热，加热过程中，要注意监视轴承温度，加热温度的控制很重要，加热温度过低，轴承膨胀量小，易造成轴承安装困难，甚至有时会出现上到一半，进退两难的局面；加热温度过高，易造成轴承变色，材质发生变化，加速了轴承的老化。经过长期实践，一般加热中温度控制在90-100摄氏度范围内，轴承安装和耐用性效果都比较可靠。

　　在更换轴承时，要对新轴承进行认真检查，同时对轴径及轴承座孔和转子进行细致的检查；装配和拆卸轴承时，严格执行检修工艺，认真操作，避免装拆不当导致的轴承损坏；运行中认真检查，发现故障隐患，及时消除。

　　以上介绍的失效形式主要是在安装过程中经常遇到的现象，另外轴承在潮湿的介质以及有酸蒸汽和其他引起金属腐蚀的物质环境中工作，如果轴承的密封不好，可能造成锈蚀，锈蚀的产物和润滑油在一起会对滚道和滚动体的工作表面造成腐蚀磨损，并引发表面剥落。轴承在使用过程中如有电流通过轴承，电流可能击穿轴承油膜，产生电火花，从而造成表面熔融，形成小凹坑或条形坑等多种失效形式，需要在实际工作中有待进一步的分析与研究。

　　四、结语
　　为使轴承在良好的条件下能够保持应有的性能并长期使用，在选用轴承时，必须对轴承的主要失效形式进行必要的计算，对于一般运转的轴承，应根据接触疲劳失效，按额定动载荷进行寿命计算；对于高速轴承，除进行寿命计算外，还要进行必要的极限转速校核；对于转速较低的轴承，要进行静强度计算，以防止塑性变形的发生。轴承发生早期失效后，要细心观察损坏的情况，分析产生的原因，采取必要的该进措施。此外，还要进行合理的轴承组合结构设计，解决轴系零件的固定、轴承与相关零件配合、调整和预紧等问题，同时对轴承进行按时的检查和保养，根据不同的工况合理的选用要保证润滑方式与润滑剂，以保证轴承的良好润滑与可靠的密封问题，对提高轴承的寿命和保证正常工作是非常重要的。

　　参考文献
　　[1]孙世平：《圆锥滚子轴承因使用不当造成的早期失效现象》。
　　[2]高泽远、姚玉泉、李林贵：《机械设计》，东北大学出版社出版。