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轴瓦失效的原因

    流体润滑轴承用油膜支承轴颈,不发生金属的直接接触,因此在静载荷下这类轴承的寿命理论上是无限的,在动载荷下,寿命取决于轴承材料的疲劳寿命。在预期寿命内,轴承使用性能的劣化或损伤导致不能正常工作,称为失效。滑动轴承失效的主要类型有刮伤、磨损、疲劳、剥落、腐蚀、侵蚀、烧瓦。

    刮伤:与轴一起运动的颗粒在轴承上划出线状伤痕,半嵌入轴承的颗粒也能在轴承上划出线状伤痕。油膜破裂,轴颈表面轮廓峰将会刮伤轴承,出现许多线状伤痕。点状伤痕是颗粒嵌入后又脱落后造成的。这些颗粒多半是铁末和砂粒。

    磨损:嵌入轴承表面的颗粒使轴承表面对轴颈起研磨作用,磨损轴颈。进入轴承间隙的较大颗粒也将磨损轴颈和轴承表面。当出现边缘接触、缺油或油膜破裂等情况,将会产生剧烈磨损。磨损导致轴颈和轴承孔的几何形状改变、精度丧失、间隙加大,使轴承性能在预期寿命前急剧劣化。

    疲劳:在载荷反复作用下,在与滑动方向垂直的方向上材料开始出现疲劳裂纹,裂纹垂直于轴承表面向深处发展,到达轴承衬与背层结合面,然后在与轴承表面平行方向延伸,最后造成疲劳剥落损伤。

    剥落:制造时衬层与背层结合不良或结合力不足将造成轴承衬剥离。剥离与疲劳剥落有些相似,但疲劳剥落处的周边不规则,结合不良造成的剥离周边比较光滑。

    腐蚀:润滑剂氧化常产生弱的有机酸,它对轴承材料中的铅有腐蚀性,特别是铸造铜铅合金,其特征是呈铅的点状腐蚀脱落。强的无机酸更易腐蚀钢制轴颈。

    侵蚀:侵蚀的具体机理有气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等形式。在重载、高速且载荷和速度变化的情况下常发生气蚀。激烈的压力变化,气泡不断产生并极快的破裂,破裂时产生高的压力,在金属表面造成机械损伤。气蚀损伤常出现在轴承的非承载表面,因为那里的油膜压力低。单纯气蚀时,损伤区的组织粗糙。激烈的流体冲击导致流体侵蚀,使表面出现点状损伤,损伤表面较光滑。由于电机、电器漏电,在轴承表面形成点状侵蚀、即电侵蚀,其特征是出现在硬的轴颈表面上。夹紧力不足时,在轴承衬背面或结合面上,由于金属间的反复多次的微振动,出现微点的表面氧化和剥离,造成微动磨损。

    烧瓦:是滑动轴承的恶性损伤,它是由于轴承中产生高温造成的。产生高温的原因有:长时间缺乏润滑油、装配或几何形状误差太大。当滑动轴承持续较长时间缺乏润滑油时,轴承温度将急剧上升,轴和轴承发生较大的热变形,此时轴承间隙逐渐减小,金属之间的直接接触更加严重,摩擦系数增大,产生更多的热量。在高温作用下,轴与轴承的金属发生局部熔化,并粘结在一起。另一方面,流体动压润滑对轴承间隙的大小十分敏感,当装配或几何形状存在很大误差时,轴承间隙过小,从而限制润滑油流动,难以形成稳定的油膜,摩擦热不易被带走,金属直接接触的可能性增大,导致烧瓦;间隙过大,润滑油容易流失,难以形成

足以承载负荷的动压力,导致烧瓦。

    对于以上这些失效形式,需要在轴承设计制造以及运行的每个环节加以重视。

 

 

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