軸承壽命可靠性測試報告

一、測試目的

為精準評估委托送檢的深溝球軸承在高轉速、高負載工況下的使用壽命與可靠性，明確其在模擬實際嚴苛工作環境中的性能衰減規律及失效模式，驗證產品是否符合相關行業標準及客戶使用要求。通過科學系統的測試，為軸承產品的質量改進、工藝優化提供技術支撐，同時為下游應用企業（如電機制造、工程機械等）的選型與安全使用提供權威、可靠的技術依據，保障終端設備的穩定運行。

二、測試范圍

本次測試聚焦于軸承在高轉速、高負載工況下的壽命可靠性，核心測試項目包括：高轉速高負載壽命測試、測試過程中軸承性能參數（溫度、振動、噪聲）監測、失效軸承拆解分析（磨損、疲勞、潤滑狀態等）。

三、測試依據

1. GB/T 24607-2009《滾動軸承 壽命與可靠性試驗及評定》；

2. GB/T 307.1-2015《滾動軸承 深溝球軸承 第1部分：外形尺寸》；

3. ISO 281:2007《滾動軸承 額定動載荷和額定壽命》

四、測試設備與材料

（一）測試設備

1. 軸承壽命可靠性測試臺（轉速范圍：0-10000r/min，負載范圍：0-50kN，可實現徑向、軸向負載獨立或組合加載）；

2. 溫度傳感器（測量范圍：-50℃-200℃，精度：±0.5℃）；

3. 振動分析儀（測量范圍：0.1-100mm/s，頻率范圍：10-1000Hz）；

4. 噪聲測試儀（測量范圍：30-130dB(A)，精度：±1dB）；

5. 金相顯微鏡（放大倍數：100-1000倍）；

6. 電子萬能試驗機（最大試驗力：300kN，精度：0.5級）；

7. 轉速扭矩傳感器（測量范圍：0-10000r/min，0-500N·m）。

（二）測試材料

1. 測試樣品：深溝球軸承6205-2RS（8套，委托單位提供，密封保存）；

2. 潤滑脂：鋰基潤滑脂（型號：XX-L-02，符合GB/T 7324-2010標準，與樣品軸承適配）；

3. 輔助材料：無水乙醇、丙酮、金相砂紙、拋光劑、腐蝕劑等（用于失效軸承拆解后樣品處理）。

五、測試條件與方法

（一）測試條件設定

結合委托單位提出的實際應用場景及行業典型嚴苛工況，本次測試設定高轉速、高負載工況參數如下：

• 轉速：8000r/min（超出常規工作轉速30%，模擬高轉速工況）；

• 徑向負載：20kN（根據軸承額定動載荷確定，達到額定動載荷的60%，模擬高負載工況）；

• 軸向負載：5kN（輔助負載，模擬實際設備運行中的軸向受力）；

• 潤滑條件：涂抹2g適配鋰基潤滑脂，采用脂潤滑方式，與實際應用一致；

• 環境條件：測試環境溫度23℃±2℃，相對濕度50%±5%，無明顯振動干擾；

• 測試終止條件：軸承出現以下任一失效狀態即終止測試：1）振動速度有效值超過8.0mm/s；2）軸承溫度持續升高超過60℃且穩定10min；3）噪聲值超過85dB(A)；4）軸承出現卡死、磨損嚴重等可見失效現象；5）累計運行時間達到2000h（若未出現上述失效狀態）。

（二）測試方法

1. 樣品預處理：將8套測試樣品逐一進行外觀檢查，確認無磕碰、劃傷、銹蝕等初始缺陷，用無水乙醇清洗軸承表面油污，晾干后涂抹規定量的鋰基潤滑脂，靜置1h使潤滑脂均勻分布；

2. 樣品安裝：將預處理后的軸承樣品安裝到軸承壽命可靠性測試臺的專用夾具上，確保安裝精準、牢固，調整徑向和軸向加載機構，使其與軸承配合間隙符合要求；

3. 參數設定與啟動：在測試臺控制系統中輸入設定的轉速、負載、測試時間等參數，安裝溫度傳感器（貼附于軸承外圈表面）、振動傳感器（固定于測試臺靠近軸承的位置）、噪聲測試儀（置于軸承正前方30cm處），啟動測試臺，開始壽命可靠性測試；

4. 過程監測與記錄：測試過程中，每30min記錄一次軸承的轉速、負載、溫度、振動速度有效值、噪聲值等參數，同時觀察軸承運行狀態，若出現參數異常波動，縮短記錄間隔至10min，詳細記錄異常情況；

5. 測試終止與樣品拆解：當軸承達到測試終止條件時，停止測試臺運行，記錄累計運行時間（即軸承壽命）。將失效或達到規定運行時間的軸承樣品拆解，用丙酮清洗干凈，去除殘留潤滑脂和磨損碎屑；

6. 失效分析：采用金相顯微鏡觀察軸承內外圈滾道、滾動體的表面形貌，分析是否存在疲勞剝落、磨損、膠合、點蝕等失效現象；通過電子萬能試驗機檢測軸承材料的硬度變化，評估材料性能衰減情況；結合測試過程中的參數變化數據，綜合判定軸承的失效模式。

六、測試結果與分析

（一）軸承壽命測試結果

統計分析：8套測試樣品中，2套樣品（B3、B6）累計運行2000h未出現失效狀態，壽命表現優良；其余6套樣品的壽命在1780h-1950h之間，均滿足委托單位提出的“壽命≥1500h”的技術要求，樣品整體壽命可靠性達標。

（二）測試過程參數變化分析

1. 溫度變化：所有樣品在測試初期（0-200h）溫度快速上升至45℃-50℃，隨后趨于穩定；在運行至1500h后，部分樣品（B1、B4、B7）溫度開始緩慢上升，最終終止測試時溫度未超過60℃，表明軸承潤滑系統在高轉速高負載工況下長期運行后仍能發揮作用，未出現嚴重潤滑失效導致的溫度急劇升高；

2. 振動變化：測試前1000h，所有樣品的振動速度有效值穩定在5.0-6.5mm/s之間；運行1000h后，振動速度開始逐漸上升，當運行至1780h-1950h時，部分樣品振動速度達到終止閾值（8.0mm/s），推測是軸承滾道或滾動體出現輕微磨損，導致振動增大；2套優良樣品運行2000h后振動速度仍低于7.5mm/s，表明其內部結構磨損較小，性能穩定性更優；

3. 噪聲變化：測試全程，樣品噪聲值穩定在75-83dB(A)之間，未出現突然增大的情況，直至終止測試時噪聲值均未超過85dB(A)，說明軸承運行過程中未出現嚴重的沖擊、摩擦等異常受力現象。

（三）失效模式分析

對6套達到失效終止條件的軸承樣品進行拆解分析，結果如下：

• 表面形貌觀察：通過金相顯微鏡觀察發現，6套樣品的內外圈滾道表面均出現不同程度的輕微疲勞點蝕，點蝕面積占滾道總面積的5%-10%，滾動體表面有少量磨損痕跡，無明顯疲勞剝落、膠合等嚴重失效現象；

• 潤滑狀態分析：拆解后發現軸承內部殘留潤滑脂出現輕微氧化變色，無明顯干涸、結塊現象，潤滑脂量仍能覆蓋關鍵摩擦部位，說明潤滑脂在測試周期內起到了有效的潤滑保護作用，未出現潤滑失效；

• 材料性能檢測：對失效軸承的滾道材料進行硬度測試，硬度值為62-64HRC，與初始硬度（63-65HRC）相比變化較小，表明材料在高轉速高負載工況下性能衰減不明顯；

• 失效模式判定：綜合測試過程參數變化及拆解分析結果，本次測試中軸承的主要失效模式為“滾道輕微疲勞點蝕”，屬于正常的壽命衰減失效，無異常失效模式出現。

七、測試結論

本次依據GB/T 24607-2009等相關標準及委托單位技術要求，對8套深溝球軸承6205-2RS樣品進行了高轉速（8000r/min）、高負載（徑向20kN+軸向5kN）工況下的壽命可靠性測試。測試結果表明：

1. 樣品壽命可靠性達標：8套樣品中，2套運行2000h未出現失效狀態，壽命表現優良；其余6套樣品壽命在1780h-1950h之間，均滿足“壽命≥1500h”的技術要求，整體壽命可靠性符合預期；

2. 運行性能穩定：測試過程中，軸承溫度、振動、噪聲等關鍵參數整體穩定，未出現異常突變，表明軸承在高轉速高負載工況下具備良好的運行穩定性；

3. 失效模式正常：軸承主要失效模式為滾道輕微疲勞點蝕，屬于正常的壽命衰減失效，無潤滑失效、材料缺陷等異常失效情況，表明軸承的材料選擇、制造工藝及潤滑適配性均符合要求。

綜上，委托送檢的深溝球軸承6205-2RS樣品在高轉速、高負載工況下的壽命可靠性符合相關標準及客戶使用要求，可安全應用于對應的終端設備中。