在各类机械设备中,滚动轴承作为关键传动元件,其运行状态直接影响整机的性能与寿命。轴承的失效往往是设计、制造、使用维护等多方面因素综合作用的结果。其中,润滑环节扮演着至关重要的角色。相当比例的轴承失效案例,其根源可追溯至润滑不当,特别是看似实施了润滑实则效果不达预期的“无效润滑”状态。这种状态对轴承的危害极大,是导致轴承早期损坏的常见原因。

轴承在运转时,滚动体与滚道、保持架之间主要呈现滚动兼滑动的复杂摩擦状态。摩擦不可避免地会引发局部温升和磨损累积,长期作用下将导致精度丧失乃至功能报废。有效的润滑是抑制摩擦、保障轴承可靠运行的核心手段。而无效润滑,即润滑剂在类型选择、用量供给、补充周期或应用方式上存在缺陷,未能充分发挥其应有作用,则会给轴承带来一系列严重的弊端:
1、表面变色与热损伤:无效润滑无法在摩擦副间形成有效隔离膜,导致金属与金属直接接触。持续的干摩擦或边界摩擦会产生显著热量。轻度情况下,可能表现为润滑剂氧化变质或污染物附着引起的表面变色;严重时,高温会导致轴承部件(如滚道、滚动体)本身发生材料变色(如回火色),这是热损伤的直接表征。如能早期发现此类迹象,可避免情况进一步恶化。
2、表面划痕与材料剥落:润滑膜强度不足或完全缺失,使得高负载或冲击载荷下,轴承接触表面极易产生硬性划痕(擦伤)。在低速重载或高温持续运行的工况下尤为明显。更严重的是,润滑不足会显著加速滚动接触疲劳进程,导致表层或次表层材料因疲劳应力而碎裂、剥离,即出现剥落(点蚀或片状剥落)。这些损伤不仅破坏轴承的几何精度,产生的硬质磨粒还会加剧二次磨损,形成恶性循环。
3、滚子过热与局部划痕(特指圆锥滚子轴承):在圆锥滚子轴承中,滚子大端与内圈引导挡边构成关键的滑动摩擦副。此处的润滑失效会导致油膜破裂,金属间发生直接接触摩擦,产生极高的局部温升。其后果表现为滚子大端面和挡边表面出现明显的划痕(刮伤)和过热痕迹(如变色、微熔)。这种局部热损伤会改变滚子的导向特性,影响轴承的正常旋转。
4、极端失效:轴承锁死:当无效润滑引发的局部摩擦热极端严重时,足以使轴承金属材料发生塑性流动甚至微熔。这将彻底改变轴承部件的原始形状和尺寸配合关系,可能导致滚子严重倾斜、保持架变形或断裂。最终结果往往是轴承完全卡滞、无法转动,即发生灾难性的“锁死”失效。此时轴承通常已严重损毁,需更换并彻底排查根本原因(尽管润滑不良是主要诱因,但其他因素如安装不当、超载等也可能参与其中)。

润滑的核心功能与无效润滑的缺失
理解润滑的核心作用,更能凸显无效润滑的危害。有效的润滑应实现以下关键功能:
隔离摩擦副:在滚动体、滚道及保持架间形成连续稳定的润滑膜,最大限度减少金属直接接触,从而降低摩擦磨损。
承载与减应力:形成的压力油膜能增大有效接触面积,分散接触应力,显著延缓滚动接触疲劳的发生,延长轴承寿命。
散热与清洁:(尤其对油润滑)带走摩擦热和轴承内部产生的磨损微粒或侵入的污染物,维持轴承清洁和工作温度稳定。
防护与密封:润滑剂本身具有防锈、防腐蚀作用;润滑脂还提供一定的密封屏障,帮助阻挡外部污染物侵入。
减振降噪:润滑膜有助于吸收振动,降低运行噪音。

无效润滑造成的轴承损伤形式多样,从轻微的表面变色到灾难性的完全锁死,对轴承性能和寿命构成严重威胁。其本质在于未能建立或维持有效的润滑保护机制,导致轴承内部摩擦副暴露在恶劣的干摩擦或边界摩擦条件下。因此,确保轴承润滑的有效性绝非小事。这要求在轴承应用系统的设计、选型和维护阶段,必须审慎考虑润滑剂的类型、粘度、添加剂、填充量以及供给方式,使其与轴承的负载、转速、工作温度、密封状况及预期寿命等工况条件精确匹配。忽视润滑环节的精准管理,将不可避免地导致轴承性能下降,缩短使用寿命,增加设备故障风险。