船用（機組/發電機）單軸承 vs 雙軸承的結構差異、選型要點與常見失效模式，整理成一份實用的技術參考（中文）。我把關鍵結論和可操作建議放前面，隨后給出更細節的原因與檢測/預防措施。

一、要點速覽

單軸承（single-bearing）：轉子僅在發電機一端有軸承支撐，另一端靠聯軸器/發動機軸承或結構支撐承載。體積小、成本低、裝配更簡單，適用于低功率或基礎固定位良好、振動小的場合。

雙軸承（two-bearing）：轉子兩端各有軸承支撐，轉子位置更受約束，旋轉徑向和徑向/軸向剛性更好，能維持穩定氣隙、抗橫向撓度能力強，適合較大功率、海上/移動/振動工況或對氣隙穩定性要求高的場合。

選型原則（簡版）：依據功率/轉子長度（懸臂比）、海上/移動環境、基礎質量、允許的氣隙變化、偶合方式（直接聯軸/柔性聯軸）、振動與扭振分析結果、維護可及性與成本來決定單/雙軸承。

二、結構差異

2.1 機械支撐方式

單軸承：只有靠近發電機殼體一端有滾動/滑動軸承，另一端由聯軸器與發動機端或機座約束。優點是緊湊、重量和材料用量??；缺點是轉子為“懸臂”，在徑向載荷或撓度時氣隙易不均勻，影響電氣性能與振動。

2.2 剛性與氣隙穩定性

雙軸承：雙端支撐顯著提高轉子剛度，保持定子-轉子氣隙更均勻，降低因撓度導致的電磁不對稱、局部熱負荷和噪聲。對中差、撓度敏感的設計通常采用雙軸承。

2.3 對振動/沖擊的容忍度

在高振動或低質量基礎（船體、移動平臺）上，雙軸承更能吸收/分散橫向載荷，降低  對單個軸承的集中疲勞。

2.4 維護與成本

單軸承裝配、拆裝、零件數較少，維護成本低；但當發生軸承或聯軸器問題時，故障影響可能更復雜（例如發動機端也受影響）。雙軸承初期成本和維護點更多，但運行穩定性高，適合重載長期運行。

三、選型

3.1 確定基本參數：額定功率、轉速、轉子總長（特別是凸出定子或懸臂長度）、轉子質量分布。

3.2 評估運行環境：海上/岸上、基礎剛度、預期振動譜、是否存在沖擊/頻繁啟動停機。海上或移動設備優先考慮雙軸承。

3.3 耦合/安裝方式：直接固定聯軸器（硬性耦合）還是采用彈性聯軸器；若靠發動機端軸承支撐轉子，則單軸承方案需確保發動機端軸承和機座能承擔額外負載。

3.4 電氣/機械耦合分析：做轉子氣隙敏感性評估與扭轉振動（Torsional）分析，看單軸承是否會因撓度導致氣隙偏心或激發電磁不平衡。若分析顯示氣隙或動平衡很容易受影響，應采用雙軸承。

3.5 可靠性與維護策略：長期不便拆檢或對可靠性要求極高（如遠洋船舶、關鍵備用電源）建議雙軸承；反之若要求體積/成本優先且能定期檢修，可選單軸承。

3.6 制造商與規范要求：某些發電機/廠商會對特定應用（大于某功率、特定船型）直接推薦或強制使用雙軸承，需參考廠商手冊和海事規范。

四、常見失效模式

4.1 疲勞剝落 / 疲勞裂紋（Rolling contact fatigue）

成因：循環應力、載荷集中、材料疲勞壽命耗盡。常見于高循環載荷或局部過載區域。

診斷：振動增大、軸承滾道出現剝落/粉末、油中金屬顆粒增多。

4.2 磨損/擦傷（Wear）

成因：潤滑不足、污染顆粒、邊界/混合潤滑導致金屬接觸。

診斷：油液顆粒分析、軸承溫度上升、表面可見劃痕。

4.3 潤滑失效（缺油、油質惡化）

成因：油量不足、油路堵塞、錯誤潤滑脂/油、熱降解或乳化（海水入侵）。

診斷：溫度突增、油品分析（黏度/污染/水含量變化）、潤滑系統報警。

4.4 電蝕/電流損傷（Electrical discharge machining，EDM）

成因：轉子或機組存在接地/漏電或勵磁/整流裝置產生的游離電流通過軸承流向地，造成軸承點蝕（pitting/fluting）。

診斷：軸承滾道出現針點樣或溝槽狀點蝕、早期破壞且難以用機械原因解釋。發電機常見。

4.5 腐蝕（含海水腐蝕）

成因：密封失效導致海水/潮氣進入，或化學污染導致白金屬/鑄件受損。

診斷：表面銹蝕、白色氧化產物、早期疲勞破裂伴隨腐蝕斑。

4.6 錯位/安裝應力（Misalignment / mounting errors）

成因：不正確對中、緊固不當、軸向定位錯誤。單軸?設計尤其敏感（懸臂偏轉）。

診斷：特定頻率的振動譜（2X、3X）、局部加熱、早期不均勻磨損。

4.7 壓痕/碰傷（Brinelling / False brinelling / Fretting）

成因：運輸/儲存振動、軸向微動或間歇載荷導致接觸表面形成壓痕或微動磨損。

診斷：滾道上有壓痕/磨損條紋、啟動后振動/噪音。

4.8 保持架失效（Cage fracture/ wear）

成因：潤滑不良、異物夾入、制造缺陷或瞬態沖擊過大。

診斷：異常噪音、軸承滾子位置錯位、油中碎屑。

來源：船舶之窗

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