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拖拉机零件发生粘附和熔着磨损原因分析
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2018-01-03 12:53:23

    摘要:本文阐述了粘附与熔着磨损发生的机理,着重分析了花拉机部分零件发生粘附和熔着磨损的原因,以提醒用户使用维修中注意预防。

    粘附与熔着磨损是指相互摩擦表面,在重载或润滑不良时由于法向载荷的作用,接触点的压力很大,使金属表膜破裂,两表面的裸露金属直接接触,金属屑从强度较弱的表面转移粘附或熔接在强度较大的表面上。粘附磨损和熔着磨损的变化过程与实质基本相同,其不同点:(1)粘附磨损主要是由于摩擦表面的固态塑性变形所引起。当摩擦表面的相对运动速度较小,而实际接触部位的压强超过金属屈服点时,使接触部位产生塑性变形,其接触距离很小,分子之间的吸引作用将强度较小的金属表面挖走,或被塑性变形所强化的金属表面擦伤。(2)熔着磨损主要是由于摩擦表面的熔态金属熔接所引起。当摩擦表面的相对运动速度较高和接触压强很大(特别在润滑不良条件)时,摩擦表面由于塑性流动,温度急剧增高(可达1500℃),因而引起表层金属产生回火、软化直至熔化,致使耐热性弱的表层熔接在耐热性强的表面,并将熔接的金属撕裂,因此金属的耐热性对零件耐磨损具有重要作用。
    粘附与熔着磨损常常出现在曲轴轴颈、凸轮轴凸轮、汽缸和齿轮等的摩擦表面,特别在发动机处于高速、高温和润滑不良条件下,最容易出现这类磨损。拖拉机使用过程中发生的拉缸、咬死、抱轴等现象,就属于此种故障,现分析如下。

    1 烧瓦、抱轴
    曲轴与轴瓦之间的润滑油膜破裂,而导致轴瓦与轴颈产生于摩擦,因摩擦产生的高温使轴瓦合金层软化甚至熔化,并粘咬在轴颈上,使轴无法转动,即为烧瓦抱轴。原因:
    (1)润滑条件恶化。润滑油长期未更换,机油滤清器长期未清理,或润滑油中进入了水或柴油,使润滑油R度下降失去润滑油的效能,不能在轴与轴瓦间形成油膜,引起发动机轴瓦烧熔。目前发生轴瓦烧熔的故障多数系此种情况。一些用户实行按色换油,不看赫度,只要机油颜色变化不大,就继续使用。
    (2)装配不当。①为了使轴瓦安装牢固,要求轴瓦与座孔为过盈配合,一般为0.05~0. 1 mm。若此值过大,则轴瓦在座孔内预紧后将产生、挤压变形。若此值过小,轴瓦在座孔内安装松旷。过大过小都是导致轴瓦过热烧熔的因素。②轴瓦与轴颈间的配合是间隙配合,以保证曲轴正常转动又不产生撞击声。此间隙过小,轴瓦与轴颈间不易形成润滑油膜;间隙过大,机油容易流失,油膜层也难以形成。因此,此间隙过大或过小都会发生烧瓦事故。③轴瓦或轴颈表面加工的粗糙度过高会破坏润滑油膜,引起轴瓦与轴颈咬住。
    (3)新购或大修后的拖拉机未经磨合或磨合期太短。新购或大修后的拖拉机,零件表面是凸凹不平的,再加上表面形状误差(不直度、不平度、不圆度、不柱度等)和位置误差(不平行度、不垂直度,不同轴度等)的存在,导致配合件摩擦面间的实际接触面积比名义面积要小很多。往往是少量凸起互相接触和嵌入,并承担全部负荷。这样,这些接触点上就受到巨大的集中负荷。由于单位面积上的压力过大,所以当配合件相对滑动时,将出现剧烈摩擦、冲撞,挤出润滑油,破坏已形成的油膜。此时,如立即投入全负荷作业,则单位压力陡增,表面接触点将产生强烈的弹性变形和塑性变形,在塑性变形区伴有撕裂、折断、刮伤、抓粘等现象,致使轴与轴瓦间发生粘附和熔着磨损,进而发展成为烧瓦、抱轴事故。
    (4)拖拉机长期超负荷作业,发动机温度高、机油豁度下降;超负荷作业,发动机转速低,机油压力偏低;超负荷作业,轴瓦的承载力增加。这三种原因导致轴和轴瓦之间的润滑油膜不易形成,易发生烧瓦抱轴事故。

    2 拉缸
    拉缸是指汽缸表面因无润滑油膜而与活塞环或活塞发生干摩擦,使接触表面产生很高的温度,而使动配合表面发生粘附和熔着磨损,形成高低不平的磨痕,被称为“拉缸”。原因:
    (1)修理装配时,由于汽缸、主轴承孔搪削加工不当,造成汽缸轴线倾斜。主轴承孔纵向不同心,造成汽缸轴线与曲轴轴线互不垂直,前后倾斜,使活塞紧贴缸壁一侧,引起拉缸
    (2)大修后或者新车未磨合就大负荷运转,除了易引发烧瓦抱轴事故,还易引发拉缸事故。
    (3)冷却不良。因冷却系统工作不利,使发动机过热,润滑油过稀或变质,汽缸内壁润滑油膜无法形成,引起活塞与汽缸间相互干摩擦,形成熔着磨损而产生拉缸。
    (4)连杆弯曲或扭曲。因装配不当或严重超负荷,使连杆变形、活塞失准磨偏,造成活塞与缸壁的配合间隙破坏,汽缸沿活塞裙部对角线方向“拉伤”。
    (5)空气滤清器维护保养不良。空气中的灰尘、泥沙随空气被吸人汽缸,形成磨料粒子,粘附在缸套的内壁表面,使缸套及活塞组件摩擦面遭受强烈的磨粒磨损,导致拉缸。

    3 中央传动锥齿轮发生粘附和熔着破坏
    轮齿沿滑动表面有粘着擦伤痕迹,有时可以看到齿面的刮伤、胶合和撕脱现象。原因:
    (1)齿轮啮合不正确。由于制造装配误差较大,轮齿只是局部啮合,使轮齿的负荷集中在接触面的某一区域,实际工作比压过大;另一方面,轮齿间隙过小时,油膜不能建立,因润滑失效而发生粘附和熔着磨损。
    (2)新车或大修车未经磨合或磨合期太短而直接投入满负荷工作,往住会发生粘附和熔着破坏。轻则擦伤齿面,重则刮伤齿面,甚至出现胶合、撕脱破坏。
    (3)拖拉机长时间超负荷作业或经常承受猛烈的冲击负荷,一方面使轮齿齿面实际工作比压过高,另一方面使温度升高,润滑失效而发生粘附和熔着破坏。
 

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