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滑动轴承的磨损与润滑故障
作者:赵靖一    发布于:2016-12-18 23:22:06    文字:【】【】【

滑动轴承的磨损与润滑故障

1.刮伤(二体磨粒磨损)

与轴径一起运动的硬颗粒与摩擦表面接触,这是颗粒与金属表面的接触应力较低,它们在轴瓦表面上划出线状伤痕;半嵌入轴瓦表面的硬颗粒在轴径表面上也会划出线状伤痕,均称为刮伤。刮伤属二体磨粒磨损,线状伤痕的方向与轴径运动方向一致。

润滑油膜破裂,轴径表面的轮毂峰也将会刮伤轴瓦,出现许多线状伤痕,它也是二体磨粒磨损。

硬颗粒嵌入轴瓦表面又脱落,造成点状伤痕的刮伤。

上述的颗粒多半是铁屑和设备现场的砂粒。

刮伤导致摩擦副表面粗糙化,从而降低了润滑油膜的承载能力,并且会形成新的可以刮伤摩擦表面的硬颗粒和轮毂峰,造成恶性循环。

2.(三体)磨粒磨损

进入轴承间隙的较小硬颗粒,游移于两摩擦表面之间,在摩擦表面上产生极高的接触应力,构成三体磨粒磨损,类似于研磨作用,使轴瓦和轴径表面磨损。硬颗粒与摩擦表面之间的高接触应力使韧性金属的摩擦表面产生塑性变形或疲劳损伤,使脆性金属的摩擦表面出现脆裂或剥落。

磨粒磨损的伤痕也是线状的,方向也与轴径运动方向一致。

当出现边缘接触、缺少润滑油或油膜破裂等情况将会产生剧烈的磨粒磨损。磨粒磨损将导致轴径和()轴瓦几何尺寸与形状改变、精度丧失、轴承间隙加大,使滑动轴承性能在预期寿命前急剧劣化。

3.咬粘(胶合)

在润滑油膜破裂或缺油的状态下,大的摩擦因数导致产生大量的摩擦热,轴承温度升高。在高温下,一个摩擦表面的低熔点金属因软化而粘附在另一摩擦表面上,随着轴径旋转运动形成的剪切作用,粘连的金属从原表面脱离,转移到另一摩擦表面,造成摩擦表面明显的凹坑和凸起状伤痕。这种损伤属粘着磨损。

出现咬粘时,摩擦急剧增大,轴承温度进一步升高,形成恶性循环。当粘附严重,轴径转动的动力不再能剪切开粘结点时,将使轴径运动终止,俗称抱轴,轴承彻底损坏。

4.疲劳磨损

疲劳磨损又称疲劳损伤。在循环载荷的反复作用下,在与滑动方向垂直的方向上,摩擦表面出现疲劳裂纹,裂纹垂直于轴瓦表面向深处发展,到衬层与衬背结合面,转至与摩擦表面平行延伸,最后材料从摩擦表面被剥落下来,造成凹坑状损伤。

5.剥离

制造轴瓦时,若衬层与衬背结合力不足或结合不良,在轴承运转过程中,在载荷的作用下,局部衬层的材料将从轴瓦上被剥离下来。剥离与疲劳剥落有些相似,但疲劳剥落凹坑周边不规则,结合不良造成的剥离凹坑周边比较光滑。

6.腐蚀

润滑油在使用过程中不断氧化,氧化时常产生弱的有机酸,它对轴承材料特别是铸造铜铅合金的铅有腐蚀性,其特征是铅呈点状脱落,使表面变粗糙。

强的无机酸更易腐蚀钢制轴颈表面。

锡基轴承合金中的锡被氧化后,在轴瓦表面形成一层有SnO2SnO组成的黑色硬覆盖层,硬度在200600HS范围内。这一覆盖层对轴承极为有害,它很硬,能刮伤轴颈表面,并使轴承间隙变小。

7.气蚀

气蚀是固体表面与液体接触并作相对运动时所产生的表面损伤形式。

当润滑油在油膜低压区时,油中会形成气泡,气泡运动到高压区后,在压力作用下气泡溃灭,在溃灭的瞬间产生极大的冲击力和高的温度,固体表面在这冲击力的反复作用下,材料发生疲劳脱落,使摩擦表面出现小凹坑,进而发展成海绵状伤痕。

重载、高速,且载荷和速度变化较大的滑动轴承中,常发生气蚀。

8.流体侵蚀

流体激烈地冲击固体表面会造成流体侵蚀,使固体表面上出现点状伤痕,这种损伤的表面较光滑。

9.电侵蚀

由于电机或电器漏电,在摩擦表面间产生电火花,在摩擦表面上造成点状伤痕,其特征是损伤往复出现在较硬的轴颈表面上。

10.微动磨损

在衬层与衬背,轴瓦与轴承座的结合面上,由于金属表面间的微振动(滑移)和氧化的联合作用,形成粘着磨损、氧化(腐蚀)磨损和磨粒磨损3种形式的复合磨损,称为微动磨损,它将在结合面上造成点状伤痕。

 

 

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