次表面起源的疲劳剥落
在接触应力作用下，裂纹在滚道表面以下萌生并扩展到表面，形成边缘陡峭的剥落坑，通常位于载荷区中部。润滑和安装都正常时出现，才更可能与材料、夹杂物或超出额定的载荷有关。
常见失效形式与特征
表面起源的疲劳剥落
由压痕、划伤、微点蚀或润滑不良引起，剥落从表面损伤处开始，坑较浅，周围常有灰暗的微点蚀区或异物压痕。
磨损与涂抹
污染物造成滚道发暗、游隙变大；滚动体打滑时与滚道之间发生黏着，形成涂抹痕迹，多见于轻载高速或加速剧烈的场合。
真压痕
安装时锤击或静态过载使滚道产生与滚动体间距一致的塑性凹坑，坑底仍能看到原有磨削纹理。
伪压痕
设备静止时受外界振动，滚动体与滚道间反复微动磨损，凹痕位置也与滚动体间距一致，但坑底的磨削纹理已被磨去，常伴有红褐色氧化物，多见于运输和备用设备。
电蚀
电流通过轴承时在接触点放电。大电流留下熔化凹坑；持续电流使滚道形成垂直于滚动方向、均匀排列的搓板纹，表面呈灰暗磨砂状，润滑脂发黑。
过热
零件出现回火色、硬度下降，润滑剂变黑结焦，严重时滚动体与滚道咬死。常见原因是游隙被配合吃掉、预紧过大、润滑不足或填脂过多。
保持架损坏
兜孔磨损、梁断裂或铆钉松脱，多与润滑不良、剧烈加减速、振动冲击、不对中或滚动体打滑有关。
配合面微动与蠕动
内圈内孔或外圈外圆出现氧化磨屑、磨亮带或周向擦痕，说明配合偏松或座孔变形，套圈在轴上或座孔内相对转动。
套圈开裂
过盈量过大、锥孔推进过量、冲击或配合面微动诱发裂纹，内圈常见轴向贯穿裂纹。
从运行轨迹判断载荷与安装状态
滚动体在滚道上留下的磨合光亮带称为运行轨迹。轨迹的位置、宽度和长度能直接反映轴承实际承受的载荷方向与分布，是判断安装和设备问题最有价值的证据。拆卸前标记外圈在座孔中的方位，才能把轨迹和设备的实际受力方向对应起来。
正常情况下，承受固定方向径向载荷的轴承，旋转圈的轨迹布满整个圆周，静止圈的轨迹只占载荷区的一段。如果静止圈的轨迹也布满整个圆周，说明存在过大的预紧、游隙被过盈配合吃掉，或者载荷随轴一起旋转，例如较大的不平衡。轨迹偏向滚道一侧说明有轴向载荷；轨迹在滚道上斜跨，说明内外圈相对倾斜，即存在不对中或轴的挠曲；外圈轨迹在两个相对位置出现，说明座孔呈椭圆或被夹紧变形。
| 轨迹表现 | 说明的问题 | 进一步核查 |
|---|---|---|
| 静止外圈仅载荷区有轨迹，内圈全周轨迹 | 固定方向径向载荷下的正常形态 | 无需额外处理，对照剥落位置是否在载荷区 |
| 静止外圈全周都有轨迹 | 预紧过大、游隙不足，或存在较大旋转载荷如不平衡 | 测量配合尺寸与游隙，做动平衡和振动测试 |
| 轨迹偏向滚道一侧 | 轴向载荷较大，或轴向未留出热膨胀余量 | 检查固定端与浮动端布置，核对轴向力来源 |
| 轨迹在滚道上斜向偏移 | 内外圈相对倾斜：不对中、轴挠曲、轴肩或座孔端面不垂直 | 检查对中、轴肩跳动和座孔同轴度 |
| 外圈两个相对位置各有轨迹 | 座孔椭圆或轴承座被夹紧变形 | 测量座孔圆度，检查轴承座安装面 |
损伤现象、可能原因与核查方法
| 观察到的损伤 | 可能原因 | 建议核查 |
|---|---|---|
| 载荷区中部深坑状剥落，周围表面完好 | 次表面疲劳：载荷偏高、运行时间已长，或材料夹杂物 | 核算载荷与运行时间，截面金相观察裂纹起源和夹杂物 |
| 剥落从压痕或划痕处开始 | 异物进入、安装磕碰 | 检查密封与润滑剂清洁度，做异物成分分析 |
| 间距等于滚动体间距的凹痕，坑底保留磨削纹 | 真压痕：安装锤击、冲击或静态过载 | 了解安装方法与工具，检查是否有冲击事件 |
| 间距等于滚动体间距的磨痕，坑底纹理磨去并有锈色 | 伪压痕：静止时受振动 | 了解运输、存放和备用期间的振动环境 |
| 整圈均匀搓板纹、表面磨砂状、油脂发黑 | 电蚀：轴电流，常见于变频驱动 | 检查接地、绝缘轴承或接地装置，测量轴电压 |
| 滚道与滚动体回火色，润滑剂结焦 | 过热：游隙不足、预紧过大、润滑不足或过量 | 测量配合与游隙，核查润滑剂种类、加注量和周期 |
| 保持架兜孔磨损或断裂 | 润滑不良、加减速剧烈、振动冲击、不对中 | 检查润滑状态、启停工况、振动频谱与对中 |
| 内孔或外圆有氧化磨屑和周向擦痕 | 配合偏松导致微动和蠕动 | 测量轴颈与座孔尺寸、圆度和表面状态 |
| 内圈轴向贯穿裂纹 | 过盈量过大、锥孔推进过量、冲击或微动诱发 | 核对配合公差与安装记录，断口分析起裂位置 |
| 滚道和滚动体锈蚀斑点 | 水分进入、停机冷凝、润滑剂含水 | 检查密封、润滑剂含水量和停机环境 |
安装、配合、润滑与运行因素
配合
配合偏松使套圈蠕动并产生微动磨损；偏紧则吃掉游隙，导致过热、预紧过大甚至套圈开裂。轴颈和座孔的圆度、圆柱度和轴肩垂直度同样影响载荷分布。
安装方法
锤击滚动体或通过滚动体传递压装力会造成真压痕；加热安装温度过高会使套圈回火软化；锥孔轴承推进量不当会改变游隙。
润滑
润滑剂黏度不足、加注不足或周期过长会造成磨损和表面起源剥落；填脂过多会因搅拌发热；不同润滑脂混用可能相互不相容。
污染与密封
粉尘、磨屑和水分是表面损伤的主要来源。密封失效、清洗不彻底和加脂工具不洁都会把异物带进轴承。
电流
变频驱动的共模电压、焊接作业接地不当或电机磁路不对称，都可能让电流穿过轴承，引起电蚀。
设备状态
不平衡、不对中、基础松动和共振会给轴承附加动载荷，静止期间的外界振动会造成伪压痕。轴承失效常常是这些设备问题的结果。
振动诊断：特征频率与包络分析
滚动轴承的局部缺陷在每次被滚动体碾过时产生一次冲击，冲击的重复频率由轴承几何参数和转速决定，分别对应外圈缺陷频率、内圈缺陷频率、滚动体缺陷频率和保持架频率。计算这些频率需要滚动体数目、滚动体直径、节圆直径、接触角和转速，因此现场诊断前应确认轴承型号和实际转速。
早期缺陷的冲击能量小，会被低频的不平衡、不对中振动掩盖。包络解调把冲击激起的高频共振信号提取出来再做频谱，能在缺陷很小时就看到特征频率及其谐波。内圈缺陷随轴转动反复进出载荷区，频谱中常伴有以转频为间隔的边频带；滚动体缺陷常伴有以保持架频率为间隔的边频带；外圈固定时，外圈缺陷位于载荷区内，特征通常较稳定。
随着损伤发展，特征频率的谐波增多，底噪抬高；到后期剥落扩展、边缘被磨圆，冲击特征可能反而不明显，但宽频振动和温度会持续升高，因此不能单凭某一次幅值下降判断好转。现场振动测试还应同时检查不平衡、不对中和松动，因为这些往往才是轴承反复损坏的根本原因。
- 外圈缺陷频率：外圈固定时特征稳定，对应载荷区内的剥落或压痕。
- 内圈缺陷频率：常带转频边频带，对应内圈滚道损伤。
- 滚动体缺陷频率：常以其二倍出现并带保持架频率边频带，对应滚动体剥落或压痕。
- 保持架频率：低于转频，出现时提示保持架磨损、松动或滚动体打滑。
- 整圈搓板纹形成后，频谱中可能出现与外圈缺陷频率相近的成分，需结合拆检区分电蚀与疲劳。
送检要求与需要提供的资料
轴承的损伤信息很容易在拆卸和搬运中被破坏，送检前请注意以下要点。
- 拆卸前在外圈和座孔上标记方位，标明驱动端与非驱动端、载荷方向，记录轴承在设备中的位置。
- 尽量用拉拔工具拆卸，避免气割或加热，以免改变组织和硬度；如果只能破坏性拆卸，请说明拆卸方式。
- 拆下后不要清洗，不要转动损坏的轴承，直接装入干净袋中密封；从轴承内部和座腔分别取润滑脂或油样单独封装。
- 同时送检同批次未使用的新轴承，必要时提供轴颈和座孔的测量数据或连同轴一起送检。
- 资料：轴承型号与供应来源、设计和实测配合公差、安装方法与工具、润滑剂种类与加注量和周期、转速与载荷、是否变频驱动及接地方式、运行时间、振动与温度趋势记录、更换历史和同位置轴承的损坏情况。
实验室检验与改进方向
- 拆解与外观检查分解全部零件，逐件记录滚道、滚动体、保持架和配合面的损伤与运行轨迹，用体视显微镜观察剥落、压痕和电蚀形貌。
- 微观形貌与成分扫描电镜观察剥落边缘、疲劳裂纹和电蚀坑的熔化特征，能谱分析嵌入异物和腐蚀产物。
- 材料与组织测量套圈和滚动体硬度，做截面金相观察裂纹起源深度、夹杂物、碳化物和回火情况；部分早期剥落的截面可见白蚀组织，其成因涉及氢、电流和滑动等多种因素，需要结合工况判断。
- 润滑剂分析检查润滑剂的含水量、污染颗粒、金属磨粒和氧化变质情况，判断润滑是否失效。
- 改进措施按工况修正配合与游隙，规范安装工具和加热方法；选择黏度合适的润滑剂并规定加注量；加强密封；变频驱动电机采用绝缘轴承或轴接地；备用设备定期盘车并做好运输固定；通过振动测试消除不平衡、不对中和共振，并用包络分析做状态监测。
北京与杭州的分工
北京团队负责现场调查、振动相关测试和综合分析；需要实验室仪器分析的部分，可由集团杭州实验室承接。具体由哪个实验室完成哪些项目、报告是否带 CMA、CNAS 标志，在方案和报价中写明。
常见问题
轴承坏了，是不是轴承质量不好？
不一定。安装、配合、润滑、污染、电流和设备振动造成的损坏更常见。只有在安装、润滑和载荷都正常，且剥落起源于次表面并与夹杂物或组织缺陷对应时，才倾向于判定为轴承制造质量问题。
拆下的轴承需要先清洗干净再送检吗？
请不要清洗。润滑脂的颜色、含水量、磨粒和异物是判断润滑与污染的重要证据，清洗还会抹掉腐蚀产物和轨迹细节。直接装袋密封，润滑脂样品另行封装即可。
变频电机轴承总是坏，怎么确认是电蚀？
电蚀轴承的滚道常有整圈均匀的搓板纹，表面灰暗磨砂，显微镜下可见熔化凹坑，润滑脂发黑。现场可测量轴电压和检查接地，拆检与显微观察结合即可确认。
备用泵从来没开过，轴承却有损伤，为什么？
设备静止时如果受到相邻机组或管道传来的振动，滚动体在原位反复微动，会在滚道上形成按滚动体间距排列的伪压痕。定期盘车、隔振或在备用期间锁定转子可以减轻。
振动监测能提前多久发现轴承故障？
取决于缺陷类型、转速和测点条件，没有固定答案。包络分析通常能在缺陷早期识别特征频率，配合趋势监测可以给出安排检修的窗口，但不能精确预测剩余运行时间。