圆柱滚子轴承常见故障及成因分析

圆柱滚子轴承凭借高径向承载能力和低摩擦特性，在机床、冶金机械、矿山设备等领域应用广泛。然而，受工作环境、操作方式等多种因素影响，它易出现各类故障。深入了解这些常见故障及其成因，有助于及时发现问题、采取应对措施，保障设备稳定运行。​

一、磨损故障​

磨损是圆柱滚子轴承最常见的故障之一。轴承的滚道、滚动体及保持架都可能发生磨损。滚道磨损通常表现为表面出现凹槽、划痕或剥落，这主要是由于轴承在运行过程中承受过大的径向载荷，导致滚道与滚动体之间的接触应力过大，使得材料表面逐渐磨损。例如在重载运输车辆的车轮轴上，圆柱滚子轴承长期承受车辆及货物的重量，若载荷分布不均，局部滚道就容易出现过度磨损。滚动体磨损多因润滑不足或润滑剂中混入杂质引起，杂质进入滚动体与滚道之间，加剧摩擦，造成滚动体表面磨损，影响轴承的旋转精度。保持架磨损则常见于高速运转的工况下，由于保持架与滚动体之间的摩擦以及高速产生的离心力，导致保持架出现磨损、变形甚至断裂，进而影响轴承的正常运转。​

二、疲劳断裂​

疲劳断裂是圆柱滚子轴承在长期交变载荷作用下发生的故障。当轴承反复承受周期性的载荷时，其内部材料会产生疲劳裂纹。这些裂纹通常首先在滚道、滚动体的表面或亚表面萌生，随着载荷循环次数的增加，裂纹逐渐扩展。例如在振动筛等设备中，圆柱滚子轴承不断受到振动和冲击载荷，容易引发疲劳裂纹。此外，轴承材料本身存在缺陷，如夹杂物、气孔等，也会成为裂纹的起源点，加速疲劳断裂的进程。一旦疲劳裂纹扩展到一定程度，轴承就会发生断裂，导致设备突然停机，甚至引发安全事故。​

三、异常噪音​

运行过程中出现异常噪音也是圆柱滚子轴承常见的问题。产生噪音的原因较为复杂，轴承安装不当是常见因素之一。如果轴承安装时存在偏心、倾斜或配合过紧、过松的情况，会使轴承在运转时产生振动和噪音。例如，轴与轴承内圈配合过松，会导致轴承在旋转时内圈与轴之间产生相对滑动，发出异常声响。另外，轴承内部润滑不良，润滑剂不足或润滑剂变质，无法形成有效的润滑膜，滚动体与滚道、保持架之间的摩擦增大，也会产生噪音。当轴承内部进入异物，如灰尘、金属碎屑等，异物在轴承内部滚动或与轴承部件摩擦，同样会引起噪音，而且这种噪音往往具有不规则性，容易被察觉。​

四、温度异常升高​

圆柱滚子轴承在正常运行时会产生一定的热量，但温度通常处于合理范围内。若轴承温度异常升高，可能预示着存在故障。润滑不当是导致温度升高的重要原因，润滑剂过多会增加轴承的运转阻力，产生大量热量；润滑剂过少或润滑剂性能不佳，则无法有效降低摩擦，同样会使轴承温度上升。此外，轴承过载运行，如承受的载荷超过其额定承载能力，会使轴承内部的摩擦加剧，产生过多热量，导致温度升高。还有，轴承的散热条件差，如安装在封闭空间内且缺乏有效的散热措施，热量无法及时散发，也会造成轴承温度持续升高。过高的温度会加速轴承材料的老化和性能下降，严重时甚至会导致轴承卡死，损坏设备。​

五、游隙变化​

圆柱滚子轴承的游隙对其性能和寿命有着重要影响，游隙异常变化也是常见故障之一。游隙过大，会使轴承在运行时产生较大的振动和噪音，同时降低轴承的承载能力和旋转精度，导致设备运行不稳定。这可能是由于轴承磨损、安装不当或使用过程中受到冲击载荷等原因造成。而游隙过小，会增加轴承内部的摩擦和发热，使轴承运转阻力增大，加速轴承的磨损，缩短使用寿命。例如，在安装轴承时，如果对轴承施加了过大的预紧力，就会导致游隙变小，影响轴承的正常工作。​