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涨知识|设备磨损生命周期与润滑分析

2022(第七届)中国润滑油技术创新及行业发展论坛
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摘要:与零部件的材料相比,作为摩擦副的任何一个元素的材料承受更为严酷的载荷。
设备磨损生命周期与润滑分析
与零部件的材料相比,作为摩擦副的任何一个元素的材料承受更为严酷的载荷。摩擦副之间存在相对运动,加剧了载荷的作用;相对运动产生的高温也从物理和化学方面推动了变化的过程。这种由表面相对运动和相互作用引起的变化,其速度大大超过构件中由其它行为导致的变化。因此,在摩擦学分析和摩擦学设计时,就必须全生命周期分析。
 
1、腐蚀风险阶段
任何新的摩擦副在运行之前,都存在一个储存、运输阶段,在此阶段,摩擦副不可避免地会和大气介质接触,也不可避免地会受到外部环境的影响。
 
良好的储存和运输环境;
适当的防腐蚀措施,如防锈油、真空包装等;
在未投入使用前,尽量不要破坏这些保护措施。
 
2、磨合磨损阶段
跑合是摩擦副接触并相互作用的最初阶段。新的摩擦副在运行初期,由于对偶表面的表面粗糙度值较大,有效接触面积较小,接触点数少而多数接触点的面积又较大,接触点粘着严重,因此磨损率较大。但随着跑合的进行,表面微凸体被逐渐磨去,表面粗糙度值降低,有效接触面积增大,接触点数增多,磨损率降低,为稳定磨损阶段创造了条件。
 
为了避免磨合磨损阶段损坏摩擦副,磨合磨损阶段多采取在空车或低负荷下进行;
为了缩短磨合时间,也可采用含添加剂和固体润滑剂的润滑材料,在一定负荷和较高速度下磨合;
磨合结束后,应进行清洗并换上新的润滑剂。
 
3、稳定磨损阶段
这一阶段磨损缓慢且稳定,磨损率保持基本不变,属正常工作阶段,这个阶段就是摩擦副的耐磨寿命,一般是持续时间最长的阶段,同样是润滑管理的,设备维护的重点阶段。
 
需要注意摩擦副外部环境影响:如水汽进入、外部振动源等;
摩擦副内部选用合适的工作润滑剂;
设备操作人员的技术能力。
 
4、剧烈磨损阶段
经过长时间的稳定磨损后,由于摩擦副对偶表面间的间隙和表面形貌的改变以及表层的疲劳,其磨损率急剧增大,使机械效率下降、精度丧失、产生异常振动和噪声、摩擦副温度迅速升高,最终导致摩擦副完全失效。
 
在摩擦副急剧增大之前,部分摩擦副可以进行修复避免进一步恶化,延长摩擦副的使用寿命,推迟剧烈磨损期。如滑动轴承手动修瓦、开式齿轮齿面修复(采用修复润滑剂修复表面)。
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