张秀贺

（南京高精船用设备有限公司）

摘　要：船用齿轮箱设计和使用过程中，轴承是一个关键的环节，直接关系到齿轮箱的工作精度和工作寿命，并且轴承在成本中占据着很大的比重，一旦发生损伤或失效，将给客户造成较大的损失。在船用齿轮箱中，Z常用的轴承类型是圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、推力滚子轴承、圆锥滚子轴承、四点接触球轴承等。

关键词：船用齿轮箱；滚动轴承；轴承失效；预防措施

本文着重介绍在船用齿轮箱中Z常用的几种轴承常见的轴承失效原因以及预防措施。

一、常见轴承失效的形式

在生产、安装、使用过程中，由于某些缺陷会导致轴承丧失其规定功能的现象被称之为失效。

失效的形式按损伤机理可分为接触疲劳、磨损、断裂、塑性变形、压痕、凹槽、锈蚀、 电流腐蚀等形式，其中接触疲劳、磨损为主要失效形式。 

二、常见轴承失效的原因

在生产、安装、运输、使用等各环节都会因为各种原因导致轴承失效。

根据SKF等轴承公司的统计，轴承失效的原因大体可以分为以下几种：装配不当、润滑不当、污染、疲劳、运输损伤。

各种轴承提前失效的15％是由于装配不当，通常是由于用力过大和不会正确使用装配工具造成的。

尽管无油润滑轴承得到越来越广泛的应用，但统计中因为润滑不当造成轴承提前失效的比例仍占35 的比例。

齿轮箱轴承在使用过程中润滑油不足必然导致轴承损坏，轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂或润滑油受到污染，将无法有效运行。

所有提前失效的轴承中至少有13％是由于污染问题造成的，这需要轴承厂家拥有卓越的轴承制造和设计能力，为各种恶劣的工作环境提供密封解决方案。

如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会受到影响，导致提前失效的轴承中有30％是由于疲劳引起的。

三、具体失效的原因分析

实际上轴承失效产生的原因一般都在两种以上，往往难以确定主要原因，下面主要分析几种失效：

(一)剥落

轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载会导致沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。

安装不良以及轴和轴承座精度低还会使轴承在倾斜状态下工作，当倾斜角达到或超过临界状态时就会产生急剧磨损与剥落，外来硬物和腐蚀介质如水、氧气、酸等进入接触面也会导致剥落。

(二)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；轴承零件本身材料缺陷在冲击过载或剧烈时也会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。

一般来说，通常出现的轴承断裂，失效大多数为过载失效。

(三)卡伤

所谓卡伤是由于在滑动面损伤产生的部分的微小烧伤，汇总而产生的表面损伤。

造成卡伤的主要原因有：

过大载荷、过大预压、润滑不良、异物咬入、内圈外圈的倾斜、轴的挠度、轴、轴承座的精度不良等。

(四)压痕

压痕是在工作中咬入金属小粉末、异物等的时候，在滚道面或转动面上产生的凹痕或由于安装等时受到冲击，在滚动体的间距间隔上形成了凹面， 引起它的主要因素是：

金属粉末等的异物咬入，组装时或运输过程中受到的冲击载荷过大等。

(五)生锈腐蚀

造成生锈腐蚀的主要原因有：

水、腐蚀性物质(漆、煤气 等)的侵入，润滑剂不合适，由于水蒸气的凝结而附有水滴，高温多湿时停转，运输过程中防锈不良，存放环境不合适等。

四　防止滚动轴承失效的措施

滚动轴承是精密而可靠的机构基础体，如果能正确使用轴承，可使用至疲劳寿命为止，轴承的早期失效多起于制造精度、安装质量、外部环境、润滑效果、外部异物侵入、热影响及主机突发故障等方面的因素， 因此，正确合理地使用轴承是一项系统工程，下面将针对常见的失效形式提出一些对策：

(一)在安装时确保安装到位、安装质量和配合精度，在无法保证时，可以提高润滑油的油膜厚度即提高润滑油的黏度，这样可以有效地避免剥落。

(二)提高轴、轴承座的加工精度。

加工中保证了轴和轴承轴的加工精度也就保证了其和轴承的配合，这样就不会出现过盈量大的情况，保证了必要的游隙，可以有效地避免套圈变形和断裂。

(三)改善密封装置

外来异物的进入对轴承的危害非常大，可能导致压痕、烧伤甚至保持架断裂，设计时利用合理的结构可以起到很好的密封效果。

(四)改善润滑剂和润滑方法

润滑油的黏度越高越能获得较厚的润滑油膜，有效地减少轴承转动时的摩擦，系统 中安装合适的过滤器，防止自身因剥落产生的碎片造成二次损伤。

(五)合理使用设备、防止过载。

轴承很多损伤都是由于载荷过大导致的，要求厂家按照说明书的要求合理使用，长 时间的过载运转使轴承温度升高，不仅对轴承不利，对整个设备也要产生不利影响。

(六)加强运输和保管的管理

运输过程中如果包装不当，发生碰擦易使轴承表面发生损伤，这样在运转中将产生 噪声和出现早期失效。

来源：《市场周刊·理论版》2018年第33期