黃海軍 王 雪 薛楷杰

(1.浙江省機電設(shè)計研究院有限公司 浙江杭州 310051；2.浙江方圓檢測集團股份有限公司浙江杭州 310051；3.南開大學(xué)統(tǒng)計與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院 天津 300072)

滾動軸承作為基礎(chǔ)件已被廣泛地應(yīng)用于當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)及生活的各個領(lǐng)域。相關(guān)研究證實，滾動軸承，特別是脂潤滑軸承的質(zhì)量、運轉(zhuǎn)特性、使用壽命乃至于可能的整體設(shè)備的早期故障等，均與其軸承本身的磨損有關(guān)。其原因除了脂潤滑軸承在使用過程中所產(chǎn)生的磨損磨?；烊霛櫥瑒┖蟛灰着懦?，造成軸承表面進一步的刮傷及更為嚴重的磨損外，它還會因磨損微粒的催化效應(yīng)加劇潤滑脂的化學(xué)劣化，使軸承脂潤滑性能不斷減弱,進而影響軸承的早期疲勞失效，降低軸承使用壽命。因此滾動軸承的摩擦行為和磨損過程研究等始終是行業(yè)內(nèi)外所關(guān)注的重點之一。

多年來，人們普遍認為軸承在常規(guī)使用狀況下的摩擦磨損行為及疲勞失效主要發(fā)生于軸承滾動體與滾道之間，作為軸承中的主件之一的保持器在軸承運行過程中僅起分離、分隔滾動體的作用。但自19世紀初人們發(fā)現(xiàn)軸承在運行過程中保持器存在著一定的滑動現(xiàn)象后，從理論上證實了保持器滑動摩擦及磨損行為的存在。 隨后大量的研究分別從實驗分析和實踐論證的角度，探討了軸承保持器滑動對軸承摩擦與磨損的影響作用。BISWAS、GUPTA等[2-3]對球及滾子軸承的保持器滑動過程進行了詳細的研究和理論計算，認為球及滾子軸承的保持器滑動過程既受軸承外滾道的引導(dǎo)和制約，又受軸承內(nèi)滾道的引導(dǎo)影響。SELVARAJ和MARAPPAN[4]研究了軸承運轉(zhuǎn)過程中各因素變化對軸承保持器滑動過程的影響，獲得的實驗數(shù)據(jù)初步揭示了軸承保持器滑動與一些軸承運轉(zhuǎn)參數(shù)的關(guān)系。LU等[5]提出軸承保持器的滑動最初是因負載和主軸轉(zhuǎn)動引起，保持器的滑動速度隨徑向負載改變而變化。DENG等[6]對軸承徑向載荷、運轉(zhuǎn)速度、潤滑劑黏度和溫度與保持器滑動的關(guān)系進行了分析。

除了上述研究工作外，研究人員也試圖通過理論建模分析、優(yōu)化保持器兜孔設(shè)計、改善軸承保持器表面摩擦因數(shù)以及改變保持器材質(zhì)成分等，來不斷降低軸承保持器在實際應(yīng)用過程中的摩擦磨損[7-9]。但由于軸承保持器在軸承實際運行中的滑動行為，以及它與滾動體之間的接觸摩擦，受諸多因素影響，因此對軸承運行中保持器實際磨損量的定量分析及它對軸承性能的具體影響等研究，都尚處于起步階段，有待于進一步的探索和研究[10-13]。

本文作者借助于XRF等技術(shù)對各類實際使用的脂潤滑滾動軸承樣本進行調(diào)查和分析，利用獲得的各參數(shù)的對比數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和研究，重點探討保持器磨損與軸承整體磨損之間的相關(guān)性和定量關(guān)系；同時初步分析和評估了保持器磨損過程所產(chǎn)生的磨粒成分對軸承滾動疲勞形成、潤滑脂失效的影響。研究結(jié)果對深入了解和掌握脂潤滑軸承保持器磨損發(fā)生、發(fā)展過程和影響因素具有一定的參考價值。

1 XRF技術(shù)應(yīng)用于軸承磨損的分析

X-射線熒光光譜分析技術(shù)(簡稱XRF)是一種快速、無損元素成分分析技術(shù)，它利用樣品中不同元素原子受高能輻射激發(fā)后引發(fā)內(nèi)層電子的躍遷，進而發(fā)射出具有不同能量特性及不同波長特性的二次X射線的原理，來定性和定量獲知樣品中各元素的種類及含量。

XRF分析技術(shù)的元素測定范圍較寬，固體、粉末、液體等樣品均可直接進行分析，相對其他分析手段具有分析速度快、多元素同時測定、干擾小、分析精密度高且跟樣品中材料的化學(xué)結(jié)合狀態(tài)無關(guān)等優(yōu)點。XRF分析技術(shù)應(yīng)用于磨損分析和質(zhì)量監(jiān)控可以追溯到20世紀70年代，美國三軍聯(lián)合油料分析支持中心采用X螢光能譜對飛機F404渦輪發(fā)動機的磨損進行了分析和失效預(yù)警，取得了較為滿意的結(jié)果[14-15]。近年來，XRF分析技術(shù)除了用于材料元素成分分析外，也被作為航空、船舶及汽車磨損及相關(guān)摩擦零部件運行過程中磨損的常規(guī)定量分析及檢測手段。相對于其他常見的元素成分檢測和分析方法，如原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜及轉(zhuǎn)盤電極發(fā)射光譜( ROAD AES)，XRF分析技術(shù)不但可以在材料磨損及失效分析時不進行預(yù)處理，直接分析各形態(tài)的樣品外，還能避免某些分析手段因無法檢測大于10 μm以上的金屬磨損微粒成分，從而造成數(shù)據(jù)失真，甚至得到完全錯誤結(jié)果的情況[16-17]。

文中以各類實際使用的脂潤滑滾動軸承中潤滑脂試樣為研究對象，借助于美國ThermoFisher公司的ARL ADVANT’X IntelliPowerTM 4200 X射線熒光光譜儀，對從軸承樣品中獲取的潤滑脂試樣直接進行檢測和分析，并以其中重金屬如鐵、銅等含量作為定量分析軸承磨損的依據(jù)和評價數(shù)據(jù)指標。具體方法及過程如下：

(1)取樣：打開使用后的軸承防塵蓋、密封圈，用專用取樣器將其中的潤滑脂從軸承中取出；

(2)混樣：將取出的潤滑脂攪拌均勻1 min，取其中3 g作為分析試樣；

(3)分析：將3 g分析試樣放入帶邁拉膜的XRF試樣盒中進行成分分析，并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

為了論證XRF技術(shù)在脂中所檢測的鐵、銅等金屬元素的含量與脂潤滑軸承或部件實際磨損之間存在相關(guān)性，探討其分析數(shù)據(jù)、信息是否能真實地反映和代表軸承或軸承部件的磨損程度，對多組不同類型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的黃銅保持器脂潤滑軸承在運轉(zhuǎn)速度、負載下的脂樣本進行了測試和分析，并分別對其脂中的鐵、銅含量與各材料中的鉻、黃銅含量(鋅與銅總量)進行了對比。

圖1給出了多組黃銅保持器軸承潤滑脂樣品中鐵質(zhì)量分數(shù)的測試結(jié)果與各樣品中鉻含量相對于鐵含量的占比。結(jié)果表明，盡管各樣品實測的鐵質(zhì)量分數(shù)差異巨大，從最低0.067%到最高16.25%，相差最高達240倍，但各樣品中鉻與鐵含量的比例卻始終處于1.0%～2.0% 之間，其中有約50%的樣品的Cr/Fe在1.3%～1.85% 之間，與軸承鋼材料本身鉻與鐵含量的比例的分析結(jié)果相吻合。

圖1 黃銅保持器軸承潤滑脂樣品中Fe質(zhì)量分數(shù)及Cr/Fe比例

圖2給出了軸承潤滑脂試樣中銅質(zhì)量分數(shù)的測試結(jié)果及樣品中銅含量相對于銅鋅總量(Cu/Brass)的占比。 同樣可得出，約有80%以上樣品的Cu/Brass數(shù)據(jù)在58%～64% 之間，符合黃銅材料的元素構(gòu)成。

圖2 黃銅保持器軸承潤滑脂樣品中Cu質(zhì)量分數(shù)及Cu/Brass比例

此外，對溶劑分離處理后殘留于潤滑脂樣品固體物相中的鐵、銅進行了分析，結(jié)果表明，上述鐵及銅成分均是以5～70 μm固體顆粒狀的形態(tài)存在于樣品中。因此，上述分析數(shù)據(jù)及結(jié)果充分地說明運用XRF技術(shù)在軸承潤滑脂樣品中所檢測的鐵、銅元素分別來源于軸承主體套圈、滾動體以及黃銅保持器構(gòu)件中，且以固體磨損顆粒的形式存在于潤滑脂樣中。因此作為衡量軸承整體或部件磨損的表征參數(shù)，XRF分析結(jié)果能基本準確和真實地反映實際運轉(zhuǎn)過程中軸承的磨損程度。

2 銅保持器的磨損及影響

相對與鋼及其他材料的保持器，黃銅軸承保持器具有耐磨、自潤滑、載重力強的特點，它作為一種常見的保持器被廣泛地應(yīng)用于風(fēng)電及汽車行業(yè)。

圖3和圖4分別給出了對某風(fēng)電場以黃銅材料作為保持器的多組240/600球面滾子軸承，經(jīng)4 000和8 000 h運行后潤滑脂中鐵及銅成分質(zhì)量分數(shù)的分析結(jié)果。結(jié)果表明，盡管軸承樣本的運行時間不同，但軸承的潤滑脂中都存在銅的成分，這說明軸承在正常運轉(zhuǎn)過程中，其銅保持器確實存在著一定程度的磨損。圖3中71組風(fēng)電軸承在運行4 000 h后潤滑脂中銅的平均質(zhì)量分數(shù)為0.007 4%，鐵的平均質(zhì)量分數(shù)為0.074 5%。而圖4中運行8 000 h后的71組風(fēng)電軸承的潤滑脂中銅和鐵的平均質(zhì)量分數(shù)則分別提高至0.027% 和0.202%。兩組樣本中的銅及鐵質(zhì)量分數(shù)的中位數(shù)分別由0.005 6%和0.030%增加至0.011 2%和0.129%。針對脂潤滑軸承的結(jié)構(gòu)特點，軸承運行過程中所產(chǎn)生的磨損微粒會隨運行時間、磨損的持續(xù)而不斷產(chǎn)生并累積于潤滑脂中，盡管上述兩組樣本中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)都表明其保持器的磨損程度要低于軸承本身滾動體間的磨損，但圖4所示樣本中表征為軸承本身滾動體間磨損的鐵質(zhì)量分數(shù)在運行8 000 h后有顯著的提高。這一現(xiàn)象也許與軸承在運行初期時滾道與滾動體本身表面狀態(tài)較為理想，磨粒磨損過程相對較低有關(guān)。隨著后期軸承滾道與滾動體之間黏著磨損和磨粒磨損的加劇，使?jié)L動體表面狀態(tài)相對變差，導(dǎo)致軸承磨損量加劇。

圖3 運行4 000 h后240/600軸承的潤滑脂樣品中鐵與銅的質(zhì)量分數(shù)

圖4 運行8 000 h后240/600軸承的潤滑脂樣品中鐵與銅的質(zhì)量分數(shù)

為進一步分析和研究軸承在不同運轉(zhuǎn)周期內(nèi)軸承本身滾動磨損量的變化規(guī)律及它與保持器磨損間的關(guān)聯(lián)性，對運行4 000和8 000 h的240/600風(fēng)電軸承的潤滑脂樣品中銅與鐵質(zhì)量分數(shù)的相關(guān)性進行了回歸統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖5、圖6所示。結(jié)果表明，在運行4 000 h后軸承的潤滑脂樣品中銅磨損顆粒質(zhì)量分數(shù)與鐵磨損顆粒質(zhì)量分數(shù)之間呈現(xiàn)一個正相關(guān)的關(guān)系，即銅質(zhì)量分數(shù)隨著鐵質(zhì)量分數(shù)的提高而增加。而軸承運行8 000 h后回歸分析數(shù)據(jù)則顯示，銅磨損顆粒質(zhì)量分數(shù)的變化受鐵質(zhì)量分數(shù)變化的影響明顯降低。其主要原因是，作為摩擦工作面的軸承滾動體間所出現(xiàn)的磨粒增量，除源自本身的磨粒磨損外,還與保持器磨損產(chǎn)生的磨粒有關(guān)。特別是在軸承運行過程的初期，由于滾動體本身表面狀態(tài)較為理想，保持器的磨損相對較高，此時保持器磨損所產(chǎn)生的磨粒便成為影響軸承滾動體磨粒磨損的主導(dǎo)因素，而后期由于不斷加劇的滾動體磨損導(dǎo)致其工作面產(chǎn)生大量磨粒，這些磨粒逐漸成為影響滾動體磨粒磨損的主導(dǎo)因素，此時滾動體的磨損過程受保持器磨損的影響便降低了。

圖5 運行4 000 h后240/600軸承的潤滑脂樣品中銅與鐵質(zhì)量分數(shù)相關(guān)性的回歸分析

圖6 運行8 000 h后240/600軸承的潤滑脂樣品中銅與鐵質(zhì)量分數(shù)相關(guān)性的回歸分析

這一分析從另一個側(cè)面證實了軸承保持器磨損在軸承初期摩擦磨損過程中的重要性。此外，它對軸承運行性能的影響，包括軸承磨損的形成及發(fā)展，都有進一步分析與研究的必要。

3 鋼和高聚物保持器的磨損及影響

優(yōu)質(zhì)的碳素鋼和高聚物材料，如尼龍等也被普遍作為滾動軸承的保持器材料。鋼制保持器的特點是強度高、韌性好、易于加工，因此眾多O系列球軸承保持器常采用08或10優(yōu)質(zhì)碳素鋼薄板經(jīng)冷沖壓方式加工成浪形保持器。而用量最大的非金屬保持器材料之一是添加有玻纖增強材料的聚酰胺材料。因其質(zhì)量輕，具有良好的強度、一定的自潤滑性能、摩擦小及不易銹蝕等特點，常用于工作溫度在-40～120 ℃之間的小型滾動軸承。

圖7給出了運用XRF分析對41組實際使用過程中的鋼制浪形保持架密封球軸承內(nèi)潤滑脂中主要磨損成分鐵質(zhì)量分數(shù)的分析結(jié)果。由于其針對的分析樣本源于不同型號的球軸承，軸承的運轉(zhuǎn)速度不同，負載和運行時間也不一樣，且部分樣本已出現(xiàn)了磨損失效跡象，因此各樣本中磨損成分中鐵的質(zhì)量分數(shù)間差異十分明顯，從最小的0.097% 到13.41%，差距達到130倍以上。同時，圖7中鐵質(zhì)量分數(shù)的分析結(jié)果所代表的數(shù)據(jù)是一個含鐵的總量，雖然無法具體區(qū)分或量化每一樣品中軸承保持架與軸承滾動件間各自的磨損，但是由于軸承保持架與軸承滾動體所使用的材料不同，因此可以借助它們之間的差異來確定保持架是否存在磨損及對其磨損程度作出一個初步的概率計算和評估。圖8給出了上述鋼制保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中鉻、鐵含量比，并與非鋼制保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中鉻、鐵含量比進行比較?？梢钥闯?，盡管2種保持器Cr/Fe統(tǒng)計分布都呈現(xiàn)正態(tài)分布，但差距卻十分明顯；非鋼制保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中Cr/Fe統(tǒng)計分布的置信區(qū)間為1.42～1.54，表明約有95%的分布可能性位于該區(qū)間，即95%樣品磨損顆粒中鉻元素約占鐵元素比值的可能性區(qū)間為1.42%～1.54%，這與軸承滾動體的構(gòu)成成分基本吻合，說明其鐵質(zhì)磨損顆粒均來自于軸承滾動體表面。而上述41組不同型號的鋼制保持器球軸承內(nèi)油脂樣品中Cr/Fe統(tǒng)計分布的置信區(qū)間僅為0.76～1.09，遠低于對照組，由此可證實大部分以鋼作為保持器的球軸承在運行過程中出現(xiàn)的磨損顆粒中或多或少地存在著普通碳素鋼成分。而這些不含鉻的碳素鋼成分無疑與軸承鐵質(zhì)保持器本身的磨損密切相關(guān)。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)概率統(tǒng)計方法初步計算和推論認為，以碳素鋼作為保持器的球軸承在運行過程中，浪形保持器本身所產(chǎn)生的磨損占軸承總磨損的分數(shù)在28～45區(qū)間的概率為95%。

圖7 鋼制浪形保持器滾動軸承的潤滑脂樣品中的鐵質(zhì)量分數(shù)

圖8 鋼制保持器和非鋼制保持器軸承的潤滑脂樣品中鉻/鐵占比(Cr/Fe)的分布對比

圖9給出了47組非金屬材料尼龍保持架密封球軸承內(nèi)潤滑脂在實際使用過程中的主要磨損成分鐵及硅質(zhì)量分數(shù)的對比分析結(jié)果。由于大多數(shù)的尼龍保持架材料中都添加有質(zhì)量分數(shù)20%～40%左右的玻纖材料以提高其非金屬尼龍的強度和剛性，因此將磨損顆粒成分中硅質(zhì)量分數(shù)作為計量和評估軸承尼龍保持架是否存在磨損及磨損程度高低的數(shù)據(jù)指標。圖9中約有近80%油脂樣本的硅質(zhì)量分數(shù)在0.004%～0.052%之間，而相對應(yīng)的鐵質(zhì)量分數(shù)在0.010%～0.077%之間。由于軸承套圈、滾動體本身含有少量硅，軸承在生產(chǎn)、加工及使用過程中也會有一些含硅雜質(zhì)混入。因此為了排除其影響，文中采用同樣統(tǒng)計學(xué)方法對上述尼龍保持器軸承樣本中硅元素與鐵元素的比例，即Si/Fe進行統(tǒng)計分布的數(shù)據(jù)分析，同時對包括銅及鋼制金屬保持器在內(nèi)的軸承潤滑脂樣本中硅、鐵元素比例的統(tǒng)計分布作為對照組進行分析和對比，如圖10所示。結(jié)果表明，作為對照組的金屬保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中Si/Fe統(tǒng)計分布所呈現(xiàn)的是一個離散度很小的正態(tài)分布，其置信區(qū)間僅為4.67～7.50。經(jīng)進一步統(tǒng)計分布的計算,結(jié)果表明，金屬保持器軸承在實際應(yīng)用過程中因本身磨損，包括在生產(chǎn)、加工及使用過程中混入的含硅雜質(zhì)在內(nèi)的硅元素含量很低，按Si/Fe數(shù)值計算大于10的概率可能性極低。相對而言，尼龍保持器球軸承內(nèi)油脂樣品中的Si/Fe統(tǒng)計分布則是一個離散度很大的正態(tài)分布，95%分布可能性位于的置信區(qū)間為33.3～49.1，顯著高于對照組。

圖9 尼龍保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中鐵與硅的質(zhì)量分數(shù)

圖10 尼龍保持器與金屬保持器軸承內(nèi)潤滑脂樣品中硅/鐵占比(Si/Fe)的分布對比

對上述Si/Fe統(tǒng)計分布的比對數(shù)據(jù)分析，可以充分說明大多數(shù)尼龍保持架軸承在實際應(yīng)用過程中軸承內(nèi)的油脂中出現(xiàn)的較高含量的硅元素成分，大多與尼龍保持器的填料有關(guān)。由此也證實高聚物尼龍保持架與其他金屬材料保持架相同，在軸承運行過程中也存在著相類似的磨損。

4 保持器磨損對軸承失效的影響

借助大數(shù)據(jù)分析亦已證實，作為滾動軸承的保持器，無論是碳素鋼、高聚物尼龍或黃銅材料保持器，在軸承運行使用過程中其都存在一定程度的滑動磨損。保持器的滑動磨損通常情況下小于軸承滾動體本身的磨損，但也不排除在使用過程中受設(shè)計、制造、使用條件、環(huán)境等因素的影響，造成保持器磨損有顯著提高的可能，甚至因此引發(fā)或?qū)е卤３制髌茐?、斷裂或軸承的失效。2013年6月就曾有尼龍保持器因添加的玻纖量超標造成脆性提高，導(dǎo)致滾動軸承在運行過程中發(fā)生嚴重失效破壞的案例。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，因保持器磨損導(dǎo)致軸承失效的占比在軸承失效總數(shù)的10%以上。此外，由于保持器所用的材料不同，它對軸承失效過程的影響及表現(xiàn)特征可能有較大的差異。

表1、表2分別給出了多起尼龍和金屬保持器軸承失效后對失效軸承樣本，包括利用紅外光譜對潤滑脂使用前后化學(xué)結(jié)構(gòu)、成分變化的分析結(jié)果。結(jié)果表明，對于多數(shù)尼龍保持器軸承，保持器磨損對其軸承疲勞壽命和軸承失效的主要影響，可歸因于滑動磨損出現(xiàn)的大量高聚物及硬質(zhì)填料磨損顆粒加劇了軸承本身的磨粒磨損，結(jié)果導(dǎo)致軸承疲勞失效的過早發(fā)生。以尼龍保持器磨損為主導(dǎo)的軸承失效過程的一個明顯特征，是其保持器磨損程度或磨損量在磨損總量的占比會明顯增加，甚至超過軸承滾動件的磨損。其中也有部分失效軸承內(nèi)的潤滑脂的鐵質(zhì)量分數(shù)很高，這可能與滑動磨損產(chǎn)生的硬質(zhì)顆粒參與并加速了軸承滾道表面的磨粒磨損進程有關(guān)。由于滑動磨損產(chǎn)生的惰性硬質(zhì)玻纖及高聚物顆粒很少影響潤滑脂的氧化進程，也不明顯構(gòu)成對潤滑脂稠化劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞。所以軸承在以尼龍保持器磨損為主導(dǎo)發(fā)生的疲勞失效過程中，多數(shù)潤滑脂并不一定發(fā)生顯著的氧化或出現(xiàn)化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分變化的跡象，通過電鏡能觀察到部分殘留的油脂稠化劑原始纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的存在(如圖11所示)，因此該類磨損顆粒對軸承失效的影響更多地反映出一種惰性的、單純的機械磨料的作用。這類軸承最終的失效機制及失效過程大多表現(xiàn)為磨損失效。

圖11 尼龍保持器軸承6個失效樣本內(nèi)脂稠化劑的電鏡形貌(>40 000倍)

表1 尼龍保持器球軸承失效樣本的分析

表2 金屬保持器軸承失效樣本的分析

與尼龍材料不同，金屬保持器所產(chǎn)生的磨損顆粒對軸承的影響，除了與上述高聚物材料具有相類似的特征以外，最大的差別在于金屬質(zhì)保持器所產(chǎn)生的磨損顆粒具有金屬活性和催化性，它對脂的化學(xué)氧化、劣化及稠化劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞可能會更明顯。經(jīng)對軸承中殘存的潤滑油脂的紅外光譜數(shù)據(jù)對比分析，證實了大多數(shù)鋼制保持器軸承在完全失效前油脂就已出現(xiàn)了不斷強化的化學(xué)氧化趨勢；此外，大多數(shù)軸承在失效時脂的稠化劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已基本被破壞，如圖12所示。

圖12 鋼制保持器軸承6個失效樣本內(nèi)脂稠化劑的電鏡形貌(>40 000倍)

由此可見，對于金屬保持器，特別是鋼制保持器所形成的磨損顆粒，不但會加速軸承滾道表面的磨粒磨損進程，還會加速軸承脂的氧化、劣化過程，致使軸承在相對較短的時間內(nèi)發(fā)生失效或破壞。因此，這類軸承最終的失效機制及失效過程的特征表現(xiàn)為磨損加劇和潤滑效能下降兩項因素的疊加，且互為影響的結(jié)果。

5 結(jié)論

(1)測試數(shù)據(jù)表明，在脂潤滑條件下，采用銅、碳鋼及尼龍材料保持器的軸承在正常運轉(zhuǎn)過程中，保持器始終存在著一定程度的磨損，但其磨損程度通常要遠小于軸承本身滾動體間的磨損。

(2)不同材料的保持器在軸承運行過程中所產(chǎn)生的磨損顆粒對脂潤滑軸承的影響不同，對于尼龍或高聚物保持器，因其含有玻纖增強材料，因此它所形成的磨損顆粒的影響更多地反映在作為硬質(zhì)磨料的機械效應(yīng)上。而鐵質(zhì)保持器，由于磨損顆粒具有金屬活性和催化性，因此它同時具有對脂的化學(xué)氧化、劣化及稠化劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞作用。

(3)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，以銅作為保持器的軸承在前期運行過程中，銅與鐵質(zhì)量分數(shù)之間呈現(xiàn)一個正相關(guān)的關(guān)系，且保持器所產(chǎn)生的磨損相對軸承滾道與滾動體之間的磨損普遍較高，而后期則都明顯下降。這可能與初期軸承滾道與滾動體本身表面狀態(tài)相對理想，產(chǎn)生的磨損相對略低有關(guān)；隨著軸承滾道與滾動體之間不斷加劇的黏著磨損和磨粒磨損，滾動體摩擦工作面狀態(tài)不斷變化，由此產(chǎn)生的大量磨粒逐漸成為影響軸承磨粒磨損進程的主導(dǎo)因素，因此保持器在軸承后期磨損量相對占比上有降低的現(xiàn)象。