表面锈蚀而导致外圈开裂的图片。图19.5是表面凹陷残骸的详细图片。图19.6是一个由于热变形造成的内圈游隙变化的图片。

最后的4张图片不是用正确的实验方法得到的有效的失效模式。然而，这些错误的数据需要从有效的失效数据中剔除掉，从而得到能正确评估寿命试验的有效数据。

2 .避免失效的方法

解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。

扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。

在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（NRR）。保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起NRR。和重复性振摆不同的是，NRR是没有办法进行补偿的。

在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过0.3微米。同样，机床主轴只能容许最小的振摆，以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。

在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。

一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作

用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。

噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。

噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以1800r/min的转速旋转。测量噪声的单位为anderons。即用um/rad表示的轴承位移。

根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是不规则的噼啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。

轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。

低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现1.6~10次，它们是由各种干涉（例如轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。

中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现10~60次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现60~300次，它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。

利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的ABEC标准外，还可确定轴承的噪声等级。ABEC标准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着ABEC级别的增加（从3增到9），公差逐渐变小。但ABEC等级并不能反映其他轴承特性，如轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。

BEARING LIFE ANALYSIS

Proceedings of the Magnetic Bearings. 2004,(August):3-6

Ninth International Symposium on Kentucky. USA.

1 .WHY BEARINGS FAIL

An individual bearing may fail for several reasons; however, the results of an endurance test series are only meaningful when the test bearings fail by fatigue-related mechanisms. The experimenter must control the test process to ensure that this occurs. Some of the other failure modes that can be experienced are discussed in detail by Tallian [19.2]. The following paragraphs deal with a few specific failure types that can affect the conduct of a life test sequence.

In Chapter 23, the influence of lubrication on contact fatigue life is discussed from the standpoint of EHL film generation. There are also other lubrication-related effects that can affect the outcome of the test series. The first is particulate contaminants in the lubricant. Depending on bearing size, operating speed, and lubricant rheology, the overall thickness

of

the

lubricant

film

developed

at

the

rolling

element-raceway contacts may fall between 0.05 and 0.5 ?m . Solid particles and damage the raceway and rolling element surfaces, leading to substantially shortened endurances. This has been amply demonstrated by and and others.

Therefore, filtration of the lubricant to the desired level is necessary to ensure meaningful test result. The desired level is determined by the application which the testing purports to approximate. If this degree of filtration is not provided, effects of contamination must be considered when evaluating test results. Chapter 23 discusses the effect of various degrees of particulate contamination, and hence filtration, on bearing fatigue life.

The moisture content in the lubricant is another important consideration. It has long been apparent that quantities of free water in the oil cause corrosion of the rolling contact surfaces and thus have a detrimental effect on bearing life. It has been further shown by Fitch