張秀賀

（南京高精船用設備有限公司）

摘　要：船用齒輪箱設計和使用過程中，軸承是一個關鍵的環節，直接關系到齒輪箱的工作精度和工作壽命，并且軸承在成本中占據著很大的比重，一旦發生損傷或失效，將給客戶造成較大的損失。在船用齒輪箱中，Z常用的軸承類型是圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、推力滾子軸承、圓錐滾子軸承、四點接觸球軸承等。

關鍵詞：船用齒輪箱；滾動軸承；軸承失效；預防措施

本文著重介紹在船用齒輪箱中Z常用的幾種軸承常見的軸承失效原因以及預防措施。

一、常見軸承失效的形式

在生產、安裝、使用過程中，由于某些缺陷會導致軸承喪失其規定功能的現象被稱之為失效。

失效的形式按損傷機理可分為接觸疲勞、磨損、斷裂、塑性變形、壓痕、凹槽、銹蝕、 電流腐蝕等形式，其中接觸疲勞、磨損為主要失效形式。 

二、常見軸承失效的原因

在生產、安裝、運輸、使用等各環節都會因為各種原因導致軸承失效。

根據SKF等軸承公司的統計，軸承失效的原因大體可以分為以下幾種：裝配不當、潤滑不當、污染、疲勞、運輸損傷。

各種軸承提前失效的15％是由于裝配不當，通常是由于用力過大和不會正確使用裝配工具造成的。

盡管無油潤滑軸承得到越來越廣泛的應用，但統計中因為潤滑不當造成軸承提前失效的比例仍占35 的比例。

齒輪箱軸承在使用過程中潤滑油不足必然導致軸承損壞，軸承是精密零件，如果軸承及潤滑脂或潤滑油受到污染，將無法有效運行。

所有提前失效的軸承中至少有13％是由于污染問題造成的，這需要軸承廠家擁有卓越的軸承制造和設計能力，為各種惡劣的工作環境提供密封解決方案。

如果機器出現過載、使用或維護不當，軸承都會受到影響，導致提前失效的軸承中有30％是由于疲勞引起的。

三、具體失效的原因分析

實際上軸承失效產生的原因一般都在兩種以上，往往難以確定主要原因，下面主要分析幾種失效：

(一)剝落

軸承安裝不到位或運轉過程中突發軸向過載會導致溝道與擋邊交界處有嚴重的剝落環帶。

安裝不良以及軸和軸承座精度低還會使軸承在傾斜狀態下工作，當傾斜角達到或超過臨界狀態時就會產生急劇磨損與剝落，外來硬物和腐蝕介質如水、氧氣、酸等進入接觸面也會導致剝落。

(二)斷裂失效

軸承斷裂失效主要原因是缺陷與過載兩大因素，當外加載荷超過材料強度極限而造成零件斷裂稱為過載斷裂；軸承零件本身材料缺陷在沖擊過載或劇烈時也會在缺陷處引起斷裂，稱為缺陷斷裂。

一般來說，通常出現的軸承斷裂，失效大多數為過載失效。

(三)卡傷

所謂卡傷是由于在滑動面損傷產生的部分的微小燒傷，匯總而產生的表面損傷。

造成卡傷的主要原因有：

過大載荷、過大預壓、潤滑不良、異物咬入、內圈外圈的傾斜、軸的撓度、軸、軸承座的精度不良等。

(四)壓痕

壓痕是在工作中咬入金屬小粉末、異物等的時候，在滾道面或轉動面上產生的凹痕或由于安裝等時受到沖擊，在滾動體的間距間隔上形成了凹面， 引起它的主要因素是：

金屬粉末等的異物咬入，組裝時或運輸過程中受到的沖擊載荷過大等。

(五)生銹腐蝕

造成生銹腐蝕的主要原因有：

水、腐蝕性物質(漆、煤氣 等)的侵入，潤滑劑不合適，由于水蒸氣的凝結而附有水滴，高溫多濕時停轉，運輸過程中防銹不良，存放環境不合適等。

四　防止滾動軸承失效的措施

滾動軸承是精密而可靠的機構基礎體，如果能正確使用軸承，可使用至疲勞壽命為止，軸承的早期失效多起于制造精度、安裝質量、外部環境、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機突發故障等方面的因素， 因此，正確合理地使用軸承是一項系統工程，下面將針對常見的失效形式提出一些對策：

(一)在安裝時確保安裝到位、安裝質量和配合精度，在無法保證時，可以提高潤滑油的油膜厚度即提高潤滑油的黏度，這樣可以有效地避免剝落。

(二)提高軸、軸承座的加工精度。

加工中保證了軸和軸承軸的加工精度也就保證了其和軸承的配合，這樣就不會出現過盈量大的情況，保證了必要的游隙，可以有效地避免套圈變形和斷裂。

(三)改善密封裝置

外來異物的進入對軸承的危害非常大，可能導致壓痕、燒傷甚至保持架斷裂，設計時利用合理的結構可以起到很好的密封效果。

(四)改善潤滑劑和潤滑方法

潤滑油的黏度越高越能獲得較厚的潤滑油膜，有效地減少軸承轉動時的摩擦，系統 中安裝合適的過濾器，防止自身因剝落產生的碎片造成二次損傷。

(五)合理使用設備、防止過載。

軸承很多損傷都是由于載荷過大導致的，要求廠家按照說明書的要求合理使用，長 時間的過載運轉使軸承溫度升高，不僅對軸承不利，對整個設備也要產生不利影響。

(六)加強運輸和保管的管理

運輸過程中如果包裝不當，發生碰擦易使軸承表面發生損傷，這樣在運轉中將產生 噪聲和出現早期失效。

來源：《市場周刊·理論版》2018年第33期