滚动轴承的失效形式和计算准则

以深沟球轴承为例进行分析。如图12-19所示，轴承受径向载荷Fr作用时，各滚动体承受的载荷是不同的，处于最低位置的滚动体受载荷最大。由理论分析知，受载荷最大的滚动体所受的载荷为F0≈（5/z）Fr，式中z为滚动体的数目。

当外圈不动内圈转动时，滚动体既自转又绕轴承的轴线公转，于是内、外圈与滚动体的接触点位置不断发生变化，滚道与滚动体接触表面上某点的接触应力也随着作周期性的变化，滚动体与旋转套圈受周期性变化的脉动循环接触应力作用，固定套圈上A点受最大的稳定脉动循环接触应力作用。


滚动轴承的失效形式主要有以下三种：

滚动体和套圈滚道在脉动循环的接触应力作用下，当应力值或应力循环次数超过一定数值后，接触表面会出现接触疲劳点蚀。点蚀使轴承在运转中产生振动和噪声，回转精度降低且工作温度升高，使轴承失去正常的工作能力。接触疲劳点蚀是滚动轴承的最主要失效形式。

在过大的静载荷或冲击载荷的作用下，套圈滚道或滚动体可能会发生塑性变形，滚道出现凹坑或滚动体被压扁，使运转精度降低，产生震动和噪音，导致轴承不能正常工作。

在润滑不良，密封不可靠及多尘的情况下，滚动体或套圈滚道易产生磨粒磨损，高速时会出现热胶合磨损，轴承过热还将导致滚动体回火。

另外，滚动轴承由于配合、安装、拆卸及使用维护不当，还会引起轴承元件破裂等其它形式的失效，也应采取相应的措施加以防止。


针对上述的主要失效形式，滚动轴承的计算准则为：

（1）对于一般转速(n＞10r/min)的轴承，疲劳点蚀为其主要的失效形式，应进行寿命计算。

（2）对于低速(n≤10r/min) 重载或大冲击条件下工作的轴承，其主要失效形式为塑性变形，应进行静强度计算。

（3）对于高转速的轴承，除疲劳点蚀外胶合磨损也是重要的失效形式，因此除应进行寿命计算外还要校验其极限转速。