文档介绍：第二章机械零件的修理
第一节机械零件的磨损和润滑
磨损→工作→摩擦→表面层→破坏。可分为磨料、粘着、疲劳和腐蚀磨损。而根据磨损延续时间的长短,可分为自然磨损和事故磨损两类。
一、磨损的规律
机械设备的磨损与零件的材质、条件有关,但磨损的发展过程却有着相同的变化规律。
(跑合阶段)
初始间隙△初始迅速增长到△初磨。粗糙表面的凸峰快速磨平,接触面良好的磨合,故又称为跑合阶段或磨合阶段。
(自然磨损阶段)
磨损速度逐渐下降并趋于稳定,初磨间隙△初磨逐渐增大到最大的允许间隙△最大。
因素:零件配合表面摩擦力,冲击负荷,高温氧化,化学和电化学腐蚀等。
(事故磨损阶段)
间隙达到最大允许间隙后会冲击增大破坏油膜,表面形状的改变、表面疲劳等使磨损速度剧烈增大。若不及时停车修理则会导致事故发生。因此,剧烈磨损阶段又称为事故磨损阶段。
因素:构造缺陷,材料低劣,制造,装配安装不良,违反操作规程,修理不及时,意外等。
正常运转到事故磨损止,这一工作时间,为修理间隔期,可由下式计算:
T :配合件正常工作时间或修理间隔期,h; tgα——配合件正常磨损速度(即单位时间内配合间隙的增加量),mm/h。
正常磨损速度:构造特点,工作条件,材质质量,润滑,润滑剂品种,压强,修理和装配质量,操作、维护、保养等。
二、影响磨损的原因
磨损→相对摩擦→加入润滑剂→相互隔开→减小摩擦力→降低磨损。
润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。
当两摩擦面之间充满了液体润滑剂——润滑油,使两表面完全隔开时称之为液体摩擦,摩擦发生在润滑油内部,摩擦系数很小。配合件的磨损最小。轴颈和轴承配合件液体摩擦建立油膜厚度:
h :楔形间隙最狭窄的油膜厚度,mm;μ:润滑油的绝对粘度,mm2 / s;n:轴颈的转速,r/min;d:轴颈的直径,mm;p:轴承摩擦表面上的压强,kg(f)/m2;Δ:轴颈与轴承的配合间隙,mm; c :考虑轴承长度影响的修正系数,c=(d+l)/l; l:轴承的长度,mm; k:系数。
实际工作中,一般滑动轴承取△最适宜=(~)d,重要的滑动轴承取△最适宜=,d为轴径的公称直径(100~500mm范围内)。
硬度和韧性→耐磨性,孔隙度→蓄集润滑剂→减小摩擦→提高耐磨性,化学稳定性→减少腐蚀磨损。
在制造和修理工作中,有以下方法可减少磨损和提高耐磨性:
①增加零件表面层材料的硬度。
提高含碳量或加入一定量合金元素铬、锰、钼、钒等;
电镀、喷涂或堆焊→覆盖一层耐磨材料;
表面淬火和化学热处理→提高表面硬度,如:高频表面淬火、渗碳、渗氮、多元共渗、***化处理等;
机械强化→增加表面硬度,如:滚压、挤压、喷丸等。(还保持足够的韧性)。
②应用减磨合金(如巴氏合金、青铜等)。
③应用非金属抗摩材料(如层压酚醛塑料、尼龙、聚酰亚***、充填聚四***乙烯等)制造零件。
④增加材料的孔隙度。金属粉末压制、烧结粉末冶金制造零件。
主要指加工表面的粗糙度。
最小磨损量→最适宜的粗糙度。过于光滑→不易吸附润滑油,接触表面分子间吸附作用也大,使磨损量加大。如重型机械齿轮装置的齿面表面粗糙度比轻型精密齿轮装置的齿面粗糙度要大得多。
指单位面积的负荷、相对运动方式与速度、工作温度和摩擦面运动的性质等。
单位面积的负荷,冲击载荷,相对运动速度,机器起动和制动,液体摩擦不能建立,相对运动速度对磨损影响最大,频繁的起动和停车会加剧磨损。相配合的零件其载荷作用方式、运动速度以及相对运动性质的不同,磨损也不同。
拧紧不正确、配合不好、修理或调整不当、平整或粗糙度不合等,引起载荷不匀或增加附加载荷,造成机器运转不灵,产生噪声、振动等,磨损迅速增大,严重的导致事故和损害机器。
、保养的影响
一防止和减少磨损;二消除故障和事故隐患。
三、润滑剂
润滑剂:减少摩擦、磨损及冷却冲洗作用。
常用润滑剂有液体、半固体、固体三种。
液体润滑剂称为润滑油或稀油。
润滑油的主要功用是减摩、冷却冲洗和防腐。
主要物理化学性能:粘度、闪点、燃点、凝固点、倾点及油性、水分、机械杂质以及抗氧化稳定性、抗乳化性、灰分、酸值、极压性及含水溶性酸和水溶性碱量等。
润滑油的选用应根据机器的工作条件(负荷、温度和转速)来确定,一般选择原则如下:
①在充分保证摩擦零件安全运转的条件下,为减小能量损耗应尽量选用低粘度润滑油。
②在高速轻负荷下工作的摩擦零件应选用低粘度的润滑油,在低速重负荷下工作的摩擦零件应选用高粘度的润滑油。
③在低温环境下工作(如冬季)的