在工業(yè)層面,潤(rùn)滑是確?,F(xiàn)有不同設(shè)備(如機(jī)械傳動(dòng)、電機(jī)、泵、壓縮機(jī)等)的可靠性和可用性的最重要事項(xiàng)之一。所有這些系統(tǒng)都需要潤(rùn)滑,并且由于它們是機(jī)械的磨損物品,因此容易受到摩擦學(xué)故障的影響。
為了理解本文的基本要點(diǎn),重要的是要提到潤(rùn)滑的基本要點(diǎn)和雷諾茲動(dòng)態(tài)潤(rùn)滑理論,該理論假設(shè)固體表面是完全剛性的,并且油的粘度保持不變,盡管壓力可能會(huì)變化。由于其粘度的影響和速度的原因,油產(chǎn)生一種壓力,將滑動(dòng)表面分開(kāi),形成厚度在1到2微米之間的所謂"流體動(dòng)力學(xué)楔形",以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分之間的完全分離。此行為在 Stribeck 曲線(xiàn)中定義。
機(jī)械設(shè)備的使用壽命在很大程度上取決于潤(rùn)滑系統(tǒng)的質(zhì)量和效率,因?yàn)槿绻麤](méi)有良好的摩擦磨損和潤(rùn)滑性能,機(jī)器遲早會(huì)發(fā)生故障。
在那些被稱(chēng)為表面劣化的磨損中,下面描述了與摩擦學(xué)條件相關(guān)的各種磨損,導(dǎo)致關(guān)鍵機(jī)器中發(fā)生的故障中約有60%。
由接觸引起的疲勞引起的磨損過(guò)程源于連續(xù)的重復(fù)載荷,這些載荷可能導(dǎo)致表面失效和金屬碎片的分離。它們?cè)诒砻娈a(chǎn)生微裂紋,通過(guò)分離微觀(guān)金屬片而擴(kuò)散并最終擴(kuò)散。最常見(jiàn)的表面疲勞類(lèi)型是微點(diǎn)蝕和點(diǎn)蝕或宏觀(guān)點(diǎn)滴(人眼可見(jiàn))。
微點(diǎn)蝕包括接觸區(qū)域中顆粒的分離。它們的尺寸通常在10到20mm之間。這通常發(fā)生在通過(guò)不同表面處理覆蓋有硬金屬的表面,肉眼無(wú)法觀(guān)察到。
當(dāng)疲勞產(chǎn)生的裂紋從表面或其下方開(kāi)始時(shí),就會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕或宏觀(guān)點(diǎn)坑,因?yàn)殡S著表面的增長(zhǎng),會(huì)形成一個(gè)帶有鋒利邊緣的小空心。根據(jù)損傷類(lèi)型,宏觀(guān)坑蝕可分為非漸進(jìn)式、漸進(jìn)式、剝落或剝落。
非漸進(jìn)型由局部區(qū)域直徑小于1mm的空心組成。漸進(jìn)式宏觀(guān)鑲嵌由直徑大于1mm的空心組成,覆蓋了牙齒接觸面的重要部分。當(dāng)不同的空洞連接在一起形成隕石坑時(shí),這被稱(chēng)為剝落。片狀宏觀(guān)點(diǎn)狀物由小表面組成,這些表面變得分離并在牙齒的大面積區(qū)域形成淺的三角形空心。
齒輪齒的表面磨損意味著由于機(jī)械、化學(xué)或電氣作用而導(dǎo)致的材料位移或消除。在粘合劑磨損的情況下,由于焊接和撕裂,材料從一個(gè)齒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)齒。通常,粘附發(fā)生在接觸的表面上,其中表面的缺陷被磨損掉。根據(jù)磨損類(lèi)型,考慮一些亞型,例如擦傷,結(jié)霜和卡住。
由粘附引起的磨損的齒輪示例
出現(xiàn)劃痕的主要原因是高摩擦速度與產(chǎn)生熱量的表面之間的強(qiáng)烈壓力相結(jié)合。Blok的臨界溫度理論是預(yù)測(cè)劃痕的最佳標(biāo)準(zhǔn)之一。在某些潤(rùn)滑條件下,當(dāng)最大接觸溫度達(dá)到臨界值時(shí),齒輪齒中會(huì)發(fā)生劃傷。
可以認(rèn)為可以承受的磨損量取決于齒輪機(jī)構(gòu)的預(yù)期壽命以及噪聲和振動(dòng)的控制要求。當(dāng)發(fā)生動(dòng)態(tài)載荷或接觸面受到嚴(yán)重影響以致允許其他類(lèi)型的故障時(shí),磨損被認(rèn)為是過(guò)度的。
磨料磨損的主要原因是一個(gè)表面與另一個(gè)表面或與固體外部污染物接觸:灰塵,鐵銹,切屑或其他污染物。這種接觸會(huì)導(dǎo)致表面刮擦,并且可以以?huà)伖饣蚱叫袆澓鄣男问娇吹?。根?jù)接觸的來(lái)源(可能是另一個(gè)表面或外部污染物),磨料磨損可分別分為兩個(gè)或三個(gè)主體。
磨料磨損也以鏈條磨損的形式產(chǎn)生。如果粘合劑磨損是由于缺乏潤(rùn)滑引起的,則意味著產(chǎn)生的顆粒會(huì)保留在表面之間,因?yàn)樗鼈儾粫?huì)被拖出表面。這反過(guò)來(lái)又會(huì)產(chǎn)生三個(gè)主體的磨料磨損,從而導(dǎo)致產(chǎn)生更多的顆粒。
磨料顆粒可以來(lái)自機(jī)器本身,即來(lái)自其他磨損過(guò)程或外部。需要打開(kāi)覆蓋齒輪的任何蓋子的維護(hù)工作和程序必須小心完成,以便油的潤(rùn)滑系統(tǒng)不會(huì)受到污染。
當(dāng)環(huán)境條件導(dǎo)致顆粒從接觸的表面上脫落時(shí),就會(huì)發(fā)生腐蝕性磨損現(xiàn)象。通常,潤(rùn)滑液的酸度是這種磨損的主要原因之一,盡管它也可能由潤(rùn)滑劑中存在的某些添加劑(EP)產(chǎn)生,這些添加劑可能是化學(xué)反應(yīng)性的,并可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象。
腐蝕性磨損的產(chǎn)生示例
潤(rùn)滑不足會(huì)導(dǎo)致摩擦力增加、工作溫度升高和工作區(qū)域清潔不足。所有這些都增加了降低機(jī)器效用的可能性,并帶來(lái)了運(yùn)營(yíng)和財(cái)務(wù)成本。
重要的是要牢記潤(rùn)滑的某些方面,以避免或減少故障的類(lèi)型:
- 優(yōu)異的潤(rùn)滑性。
-控制添加劑的含量,以防止腐蝕。
- 防銹(水)。
- 操作中適當(dāng)?shù)恼扯取?/span>
- 冷卻時(shí)適當(dāng)?shù)恼扯?,以便啟?dòng)。
- 泡沫形成少。
- 氧化穩(wěn)定性。
- 與部件的附著力,以防止腐蝕。
- 以最有效的方式分離水和油的抗乳化性,以方便排水。