轴承在过载环境下运行,其最主要的症状是温升急剧增加、振动和噪音水平显著升高,以及寿命快速衰减。过载导致滚珠与滚道之间的接触应力远超材料屈服极限,引发塑性变形和压痕。初期症状为温升和噪音异常,随着运行加剧,会出现滚道疲劳剥落、保持架断裂或滚珠破碎。这些症状是轴承处于应力临界状态的直接信号,如不及时处理,将导致轴承在短时间内彻底失效。

一、温升与摩擦特性的剧烈变化
✅ 摩擦系数增大与温升失控: 过载(即实际载荷超过轴承的基本额定动载荷或静载荷)会破坏正常的润滑状态。
1.油膜破裂: 巨大的接触应力会使润滑油膜在接触区域被挤压变薄甚至破裂,导致滚珠与滚道发生金属间的边界摩擦甚至干摩擦。
2.热量积聚: 摩擦系数急剧增大,产生大量的热能。由于热量生成速度超过散热速度,轴承的工作温度会迅速升高,形成温升失控。
✅ 润滑剂的早期失效: 高温会加速润滑脂或润滑油的氧化、变质和蒸发。
●润滑恶化: 润滑剂性能的下降进一步恶化了润滑条件,使摩擦进一步增大,形成热破坏的恶性循环,加速轴承的失效进程。
二、几何损伤与振动噪音的异常
✅ 滚道和滚动体的塑性变形: 过载环境下,轴承最直接的物理损伤是塑性变形,这是静载荷过大的典型症状。
1.布氏压痕: 巨大的静载荷会导致滚道表面和滚珠产生不可逆的凹坑或压痕(类似于布氏硬度测试的压痕)。
2.几何破坏: 这些压痕破坏了滚道的几何精度和平滑度。轴承在运动时,滚珠滚过压痕会产生周期性的冲击。
✅ 振动和噪音的显著升高: 几何损伤直接转化为机械振动和噪音。
●冲击信号: 滚珠撞击压痕产生的周期性冲击信号会在振动频谱上表现为高振幅的尖峰,通常伴随着“咯噔”或“哗啦”等异常噪音。振动水平的升高是轴承过载运行最明显的外部症状。
三、疲劳损伤与保持架的早期失效
✅ 接触疲劳的加速剥落: 过载环境使滚道承受的赫兹接触应力远超材料的疲劳极限。
1.寿命骤降: 根据轴承寿命理论,接触应力的微小增加会导致疲劳寿命呈指数级下降。过载运行使滚道和滚珠的接触疲劳剥落在极短时间内发生。
2.剥落症状: 剥落产生的大量金属碎片会污染润滑剂,并进一步加剧磨损,使轴承迅速卡死。
✅ 保持架和辅助元件的失效: 过载带来的高冲击和高热量也会影响轴承的非金属部件。
●保持架断裂: 滚珠在变形的滚道和高冲击载荷下运动,可能导致保持架承受过度应力或冲击而发生开裂甚至断裂,滚珠随即散乱,轴承彻底报废。
总结: 轴承在过载环境下,症状首先表现为温升和摩擦力矩急剧增大;随后是滚道出现塑性压痕,导致振动和噪音显著升高;最终是滚道接触疲劳剥落和保持架断裂。这些症状都指向轴承处于崩溃的边缘,必须立即减载或停机检查。本文内容是上隆自动化零件商城对“轴承”产品知识基础介绍的整理介绍,希望帮助各行业用户加深对产品的了解,更好地选择符合企业需求的优质产品,解决产品选型中遇到的困扰,如有其他的疑问也可免费咨询上隆自动化零件商城。

