機(jī)械磨損的過程與分類及影響磨損的因素

機(jī)械磨損的過程與分類及影響磨損的因素兩個(gè)相互接觸的物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體外表的物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)移和損失，這種現(xiàn)象稱為磨損。磨損的結(jié)果，使兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體接觸外表不斷的有微粒脫落，外表性質(zhì)、幾何尺寸發(fā)生轉(zhuǎn)變。一、磨損的過程通常，運(yùn)動(dòng)副的磨損過程可分為三個(gè)階段，如圖1-1-3所示。1、初期磨損階段零件〔摩擦副〕由于制造和安裝誤差的影響，機(jī)件在運(yùn)轉(zhuǎn)初期磨損速度較快，并有稍微的振動(dòng)、噪聲和〔磨合〕接近于穩(wěn)定磨損階段。在初期磨損階段常常使用一些跑合劑〕，以縮短跑合周期延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損的意義。跑合完畢后，應(yīng)對(duì)摩擦副損制造條件。

圖1-1-3磨損的三個(gè)階段2、穩(wěn)定磨損階段在這個(gè)階段，磨損速度是比較緩慢和恒通常機(jī)械壽命的長(zhǎng)短就是指這一階段時(shí)間的長(zhǎng)短。3、猛烈磨損階段經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定磨損之后，由于摩擦外表之間的間隙和外表外形的轉(zhuǎn)變，以及產(chǎn)生疲乏磨損等現(xiàn)象，急劇加快磨損速度，直至摩擦副不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)件到達(dá)猛烈磨損階段時(shí)，機(jī)械效率下降，精度喪失、產(chǎn)生噪聲和振二、磨損分類現(xiàn)代機(jī)械工程界常承受的分類方法是按摩擦外表破壞的機(jī)這種分類方法提醒了各種類型磨損的過程和本質(zhì)，對(duì)采取抗磨措施有很大的指導(dǎo)意義。1..磨粒磨損什么叫磨粒？廣義地說，但凡硬質(zhì)顆?；蛴步饘俣际悄チ?，但從爭(zhēng)論的角度講磨粒一般指非金屬礦物和巖石，如二氧化硅、灰塵等。金屬外表發(fā)生塑性變形而引起的磨損叫磨粒磨損。按摩擦外表所受應(yīng)力和沖擊的大小分為鑿削式磨粒磨損、114圖1-1-4磨粒磨損的三種類型圖鑿削式磨粒磨損見圖1-4a，這類磨損的特征是沖的應(yīng)力，造成外表宏觀變形，并可從摩擦外表鑿削下大顆粒的金屬，在被磨損外表有較深的溝槽和壓痕。如挖掘形式。高應(yīng)力磨粒磨損見圖1-1-4b，這類磨損的特點(diǎn)是應(yīng)力高，磨料所受應(yīng)力超過磨料的壓碎強(qiáng)度。當(dāng)磨粒夾在兩摩擦外表之間時(shí)，局部產(chǎn)生很高的接觸應(yīng)力，磨料不斷被碾碎。被碾碎的磨料顆粒呈多邊形，擦傷金屬，在摩擦外表留下低應(yīng)力磨粒磨損見圖1-1-4c，這種磨損的特征是應(yīng)力低，磨料作用于摩擦外表的應(yīng)力不超過它本身的壓潰磨損。2、粘著磨損由于摩擦外表存在著肯定的外表粗糙度，在壓力作用下，穎金屬外表直接接觸，在接觸點(diǎn)上產(chǎn)生粘著，假設(shè)連續(xù)相對(duì)運(yùn)磨損叫粘著磨損，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的拉缸現(xiàn)象就是這種磨損。產(chǎn)生粘著磨損的條件可歸納如下：外表純潔，無吸附膜。金屬外表實(shí)際上常常存在著吸附膜。常溫下只有在塑性 之后，金屬滑移，吸附膜破壞，才能露出純潔的金屬外表。再就是溫度上升，能使膜層破壞。面愈大。原子晶格距離愈近，愈易產(chǎn)生粘著。粘著。零件的彈性變化，溫度上升都會(huì)使原子能量增加，活動(dòng)力量增加，簡(jiǎn)潔產(chǎn)生粘著。力強(qiáng)，在其他條件一樣時(shí)，比異名金屬易產(chǎn)生粘著。3、疲乏磨損外表材料疲乏而引起材料微粒脫落的現(xiàn)象。在滾動(dòng)摩擦面上，兩摩擦面接觸的地方產(chǎn)生了接觸應(yīng)力，〔這個(gè)薄弱區(qū)域最易產(chǎn)生裂紋〕，次數(shù)后，其表層內(nèi)部的薄弱區(qū)域開頭產(chǎn)生裂紋。同時(shí)，在表最終產(chǎn)生裂紋。在裂紋形成的兩個(gè)外表之間，由于壓力的潤(rùn)滑這種裂紋的擴(kuò)展延長(zhǎng)，就造成了麻點(diǎn)剝落。如滾動(dòng)軸承和齒輪傳動(dòng)的磨損就是屬于疲乏磨損?；疾L動(dòng)接觸疲乏磨損的外表常消滅深淺不同的針狀痘、損。疲乏磨損分為非擴(kuò)展性和擴(kuò)展性的兩類。非擴(kuò)展性疲乏磨損 對(duì)于的摩擦外表，由于接觸點(diǎn)少，單位面積上的壓力較大，簡(jiǎn)潔產(chǎn)生小麻點(diǎn)。但隨著磨合，實(shí)際接觸面積增大，單位面積承受的壓力降低、麻點(diǎn)停頓擴(kuò)大，因而不會(huì)明顯地影響機(jī)件的正常工作。進(jìn)而形成麻點(diǎn)的連接現(xiàn)象，形成痘斑狀凹坑或大面積剝落。4、腐蝕磨損摩擦?xí)r材料與四周介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)相互作用而造成氧化磨損、特別介質(zhì)腐蝕磨損。氧化磨損大氣中含有氧，所以氧化磨損是一種最常見的磨損形式，其特征是在金屬的摩擦外表沿滑動(dòng)方向形成勻能形成黑色Fe304磨屑和松脆Fe0。影響氧化磨損的因素有滑動(dòng)速度，接觸載荷，氧化膜的硬度、介質(zhì)的含氧量，潤(rùn)滑條件及材料性能等。一般說來，氧化磨損比其他磨損稍微得多。使用油脂潤(rùn)滑，把摩擦外表與空氣介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的磨損稱為介質(zhì)腐蝕磨損。其機(jī)理與氧化磨損相像，但磨損速度快得多。鎳、鉻等元素在特別介質(zhì)作用下，可形成化學(xué)結(jié)合力較高、構(gòu)造較致密的鈍化膜，因此，可減輕腐蝕磨損。鎢、鉬在500℃以上其外表可形成保護(hù)膜，使摩擦系數(shù)減小，因此鎢、鉬是抗的抗腐蝕磨損力量。三、影響磨損的因素影響磨損的主要因素有：潤(rùn)滑狀況，零件運(yùn)動(dòng)速度及單位壓力，溫度，濕度及四周環(huán)境，零件材料，零件外表加工質(zhì)量，零件的協(xié)作間隙等。1..潤(rùn)滑對(duì)磨損的影響潤(rùn)滑對(duì)削減零件的磨損有重要的作用。比方液體潤(rùn)滑狀態(tài)能防止粘著磨損，供給摩擦副干凈的潤(rùn)滑油可以防止磨料磨損，正確地選擇潤(rùn)滑材料能夠減低腐蝕磨損和疲乏磨損等等。對(duì)機(jī)件進(jìn)展良好潤(rùn)滑，在摩擦副中保持足夠的潤(rùn)滑劑，可以削減摩命，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2..零件運(yùn)動(dòng)速度及單位壓力對(duì)磨損的影響有潤(rùn)滑油時(shí)，零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度愈高，愈易形成液體摩擦起動(dòng)頻率愈高，機(jī)件的磨損亦愈快。零件單位壓力增加時(shí)，會(huì)使磨損加劇。因此一般不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷和使其產(chǎn)生沖擊載荷。3..溫度對(duì)磨損的影響溫度主要影響潤(rùn)滑油吸附性薄膜的強(qiáng)度。潤(rùn)滑油膜有相當(dāng)變化時(shí)，潤(rùn)滑油便失去吸附性能。一般潤(rùn)滑油的安全50~60℃150~200℃時(shí)，摩擦外表的油膜便遭到破壞，摩擦性質(zhì)由邊界摩擦變?yōu)楦赡Σ?，固然磨損也就加快。4..濕度及四周環(huán)境對(duì)磨損的影響灰塵、鐵末、或其他液體、氣體的化學(xué)腐蝕介質(zhì)等的影響。這些都將導(dǎo)致和加速機(jī)件的氧化和腐蝕磨損。5..零件材料對(duì)磨損的影響材料的耐磨性主要打算于材料的硬度和韌性。材料的硬度加脆性，而材料的韌性則可防止磨粒的產(chǎn)生，提高其耐磨性能。經(jīng)過熱處理或化學(xué)熱處理的鋼材，可以獲得的優(yōu)良的性化的方法，使鋼的外表具有較高的硬度和耐磨性。要零件，所以應(yīng)承受耐磨材料〔如優(yōu)質(zhì)合金鋼〕來制造；對(duì)〔又稱減摩合金〕來制造，以到達(dá)減摩和耐磨的目的。6、零件外表加工質(zhì)量對(duì)磨損的影響、外表粗糙度和加工刀痕方向等。宏觀幾何外形的影響宏觀幾何外形指加工后實(shí)際外形和垂直度等。宏觀幾何外形的誤差使零件外表載荷分布不均勻，集中于局部地方，簡(jiǎn)潔造成局部嚴(yán)峻磨損。系：如圖1-1-5，所示，曲線1為輕載荷的狀況，曲線Ⅱ?yàn)橹剌d荷的圖1-1-5零件磨損量與外表粗糙度的關(guān)系磨損量愈小，但超過0，0后，磨損量又會(huì)漸漸上升。這是由于1 2著磨損的可能性也就增