宣衡艳

（万向集团技术中心，杭州 311215）

汽车轴承的失效模式与预防研究

宣衡艳

（万向集团技术中心，杭州 311215）

汽车轴承在正确使用下，本身具有较长的寿命，但是如果过早存在损伤，那么极有可能是因为选型错误、使用不当、润滑不良、安装不当等，使得汽车轴承失效，进而影响行车安全。本文针对汽车轴承出现的失效模式进行归纳，并就这些失效进行分析，从而提出预防措施，希望能够改善汽车的整体质量。

汽车轴承 失效模式 润滑

轴承在汽车的多个部件中均有出现。一旦轴承失效，可能会对其整体性能产生影响，严重还会导致交通事故的产生。随着近年来对汽车安全性能要求的不断提高，对于汽车轴承的使用寿命与质量的加强，也逐渐成为其生产的主要课题。轴承寿命本身可以根据相关理论进行计算，但是在汽车实际使用中，可能受到其他因素影响，导致其实际寿命缩短化，进而出现轴承失效的现象。因此，在研究轴承寿命与质量时，对其失效模式与失效原因的分析十分重要。在此基础上提出的预防措施，也会相对有效。

1 轴承的失效模式与原因

（1）剥落。在轴承承受旋转负荷的时候，内圈与外圈的滚道或者滚动体表面由于滚动时间过长而产生疲劳，从而呈现出鱼鳞状的剥落痕迹。该种状况的主要产生原因是：由于工作表面受到的交变应力作用过大，从而使其失效。而轴承工作表面多半也伴随着裂纹。通常来说，这个裂纹是从交变应力最大的地方也就是在负荷过高处产生一个缺口，然后这个缺口再不断扩散，从而形成不同的剥落形状。例如，点状或者条形状。剥落成小片状时，也可以将其称为浅层剥落，而如果剥落面积过大且不断扩展，就将其称为深层次剥落。

（2）蠕变。在轴承的配合面产生一定缝隙时，配合面之间就会存在一定的滑动现象，而这个滑动就会造成蠕变。产生蠕变的配合面会呈现光亮镜面或者暗面，有时也会出现一定的卡伤磨损。出现该种状况的主要原因是轴承的工作面之间相对滑动摩擦导致其工作表面的金属物质不断磨损，从而失去效应。持续的磨损会使轴承的零件逐渐损害，然而汽车零件为了保证其契合效果，都需要进行准确测量，达到一定的精度。在该种状况下，磨损会导致其精密度丧失，从而使得原本的工作间隙扩大，无法达到以往的使用效果。或者造成润滑剂污染，使其丧失功能。

（3）拉伤。在轴承的工作面和滚动体表面的微小烧伤产生表面损伤。该种状况主要是由于轴承工作时，有坚硬粒子挤入，从而使工作表面受到该物质的挤压与摩擦，导致接触面不断移动产生磨损，从而造成一定的划痕。

（4）粘着。在轴承运作时，材料从工作表面的一边转移到另一边。在这个转移的过程中，会出现一定的摩擦发热现象。有时还会出现表面回火或者重新淬火的现象，从而导致接触区域产生局部应力集中，进而可能导致开裂或者剥落。这主要是由于工作表面的光滑度不够，存在一定的异物或者凸起，导致工作面的手里不够均匀。在润滑不够的状况下，就可能会因为局部摩擦生热，从而造成工作表面变形。摩擦严重时，还会出现焊合的状态。严重时，会使得一些金属表面融化，从而导致其基本撕裂。整个呈现出粘着-撕裂-粘着的循环。

（5）断裂。通常来说，断裂现象相对少见，一般是由于突发性过载造成。轴承断裂失效主要是由于缺陷与过载。缺陷也就是轴承制造存在一定的问题，如原材料瑕疵，锻造瑕疵等。而当外部的载荷超过了材料的可承受限度，就会使零件难以负荷，产生断裂现象。该种过载断裂多半是突然性的，即在剧烈撞击或者突然负载的状况下发生。

（6）电蚀。电蚀主要是指轴承在运转的过程中，电流通过轴承体，在轴承内外圈的工作面和滚体工作面由于火花放电造成工作面的熔蚀。这主要是因为电流在循环转动的轴承滚道轮和滚动体流动时，会透过润滑油膜发生火花，使其产生熔融。

（7）氢脆。氢脆主要是指在轴承的运转过程中，轴承内外滚道与滚动体之间产生正负电场，从而使得水分子发生反应，滚道面析氢产生裂纹并剥落。这主要是因为在整个运行过程中，滚动体与内外圈都会产生一定的静电。而静电作用于水中，将其分解，出现氢元素，并对其发生作用。

2 轴承失效的预防

从上文轴承常见的失效模式与失效对应的原因可以看出，轴承失效的原因较多。设计制造过程中的所有影响因素，都有可能造成轴承的失效。因此，对其原因的判断相对较难。在通常状况下，需要从使用与内在两个方面来进行预防。

（1）内在预防。所谓内在预防，也就是从轴承本身着手。而轴承的结构设计是否合理，制造工艺是否合理，材料质量是否达到标准，是影响其质量的主要原因。因此，在设计中需要根据轴承的预测载荷与转速来对其进行结构的合理化。在制造的过程中，需要严格化工艺，避免其工艺质量不达标。当然，材料作为主要的载体，也需要对其进行分析与测试。

（2）使用预防。安装条件是使用因素中的主要因素之一。轴承多半会因为安装不合适，从而使其受力状况不够均匀。随着轴承的运转，各个受力不断变化，而这种不正常的运作状态将会导致其提前失效。因此，笔者认为，要在使用中预防，首先需要保证其安装的科学与合理。其次，在轴承运作中，需要及时对其载荷与状况进行了解，避免载荷过重、转速过快、工作温度过高等影响其使用寿命。最后，润滑油的选择。当前轴承多是金属性制造，某些油脂会存在一定的侵蚀性。因此，这需要对其进行严格控制，避免该种状况出现。总的来说，汽车轴承的失效状态很多，但是产生失效的原因主要有两类。在预防措施的制定上，主要根据这两个原因来进行控制，就可以有效对其进行控制，保证轴承的使用效果，提高使用寿命。

3 结语

本文列举当前存在的常见失效模式，并就其失效原因加以分析。尽管轴承本身是一种精密且可靠的机构基础体，但是由于使用、安装、润滑等过程中存在问题，也会引起失效现象的存在，从而导致轴承的使用寿命缩短化，为汽车运行带来一定的不安全因素。因此，如何正确合理使用轴承已经成为一个威胁行车安全的因素，需要人们在实践中对其不断探索与完善，从而提高轴承与总零部件的使用寿命，降低用户的使用成本，提高用户满意度，保证使用者的人身财产安全。

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Failure Mode and Prevention of Automobile Bearing

XUAN Hengyan
(Universal Group Technology Center, Hangzhou 311215)

The automobile parts are produced by the traffic accident fault be too numerous to enumerate. Especially in the automotive bearings under proper use, itself has a longer life, but if the early damage, then most likely because selection errors, improper use, poor lubrication, improper installation, making the car bearing failure, thereby affecting the traffic safety. In this paper, the failure modes of automotive bearings are summarized, and the failure is analyzed, and the preventive measures are put forward, hoping to improve the overall quality of the vehicle.

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