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机械知识
滑动轴承的劣化和故障原因分析
作者:  来源:  更新时间:2016-07-26  点击率:1152

现将滑动轴承的劣化或故障的共同原因进行分类整理并给予说明。但是,产生劣化或故障的原因是复杂的,而且其表现形式和产生原因之间也不一定都能一一对应。点检员还需不断通过对实际经验的分析总结,来进一步提高判定能力。 

1、局部端面接触


对滑动轴承的运转和维护来讲,一端接触是万恶之源。这主要是由于轴承或轴颈的加工精度、装配精度、轴的刚度不足(弹性变形)、热变形等原因所造成的。

因轴承的承载面积相应减小,产生局部过载,以致过载处油膜厚度过小,导致金属之间的直接接触,摩擦增大,出现过热、发生异常磨损,轴瓦在超载和金属摩擦的双重作用之下产生疲劳裂纹与剥落,加快了轴承劣化的速度和故障的发生。

提高轴承压面积的利用率、设法减小变形,提高加工精度、选用易磨合的轴瓦材料,以及提高接触精度等等,这些都是有效防止轴承一端接触的措施。

2、异常磨损


异常磨损是指由于某些预料不到或超越常识的原因,使磨损率超过实用限度的磨损。  因为有预料不到的大量尘埃或异物的侵入,因某种原因造成供油量不足;由于加工不良和材料刚性不足而造成的轴承孔和轴颈的失圆,以及装配不良;由于润滑油的变质,可能产生酸性物质,从而造成腐蚀磨损等等;这一切都是造成滑动轴承磨损的原因。

3、胶粘


因为润滑油膜变薄而产生固体摩擦,从而发现轻微磨损,随着磨损加剧,摩擦增大,导致磨损也增加,进而发生温度升高使润滑油粘度降低,反过来进一步导致油膜厚度减小,又加剧摩擦与磨损。这样重复的恶性循环,使异常磨损急剧地发展为胶粘。  供油不足、装配不良(局部接触)、低速重载摆动等都会使油膜厚度减小。此外,异物尘埃混入、轴表面粗糙过大,油粘度不够,高温环境运转等无疑都是产生胶粘的原因。

4、微动磨损


微动磨损使由微小行程(几微米至几毫米)的往复摩擦所造成的异常磨损。这种磨损现象往往带有氧化等化学反应,所以也叫微动腐蚀磨损这种磨损,现象一般具有磨粒磨损的性质。

滑动轴承在长期使用中,由于配合面发生松弛而可能作微量往复运动,往往产生微动磨损。原装在轴承座内的,附有轴承合金层的薄壁轴承由于过盈配合松弛,以及开式轴承配面的变形等都会发生微动磨损。

一旦微动磨损发生,轴承表面将变形,并因背面传热不好而有过热的危险。  预防微动磨损的根本措施是完全抑制微量滑动。在材料选择、精加工、润滑剂选择、表面处理等方面采取一定的措施也能获得一些效果。

5、劳裂纹和剥落


这种现象是由于滑动轴承工作时所产生的各种应力重复作用所引起 的一种表面疲劳现象。轴承合金经过长期使用后,往往会因这种疲劳发生剥落。(热裂是由于热应力的重复作用而引起的疲劳),发生剥落的原因如下:

①重复应力

剥落和疲劳开裂的发生,几乎都是由变载荷或旋转载荷造成的。在重复应力作用下,必须注意由轴承摩擦,特别是边界摩擦所引起的切向力,当这个切向力和法向力组合起来重复作用在轴承表面上时,最容易产生疲劳裂纹。改善润滑条件,以减少切向力和接触应力,可以有效地防止剥落。

②与衬背的结合(浇注、压配)

和衬背结合不好(结合牢度差)的轴承合金,在重复载荷的作用下,结合面会过早分离,容易引起表面开裂,进而造成脱壳,此外,存在缩孔、夹渣、组织不均匀等类似的缺陷会增加表面疲劳开裂和脱壳的可能性。

③ 其他

因为在高温下轴承合金的硬度降低,会增加发生疲劳剥落的可能性,所以应选用抗疲劳性能好的材料,并改善供油方法,以降低轴承温度。

6、腐蚀


轴承合金受腐蚀的主要原因在于润滑油的变质。由于润滑油的过热燃烧,以及变质而产生的有机本酸,特别是柴油中产生硫类生成物,是使润滑油具有腐蚀性的主要原因。  滑动轴承发生故障时,不能仅限于分析发生了故障的轴承,还必须同时研究与其有关的整个润滑系统。

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