上一章研究了滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑,本章簡(jiǎn)要介紹了滑動(dòng)軸承的常見(jiàn)故障形式。
滑動(dòng)軸承有五種常見(jiàn)的失效形式:
1. 磨粒磨損
一些進(jìn)入軸承間隙的硬顆粒嵌入軸承表面,一些與軸一起游離,研磨軸承表面。當(dāng)啟動(dòng)、停車或頸部邊緣接觸時(shí),可加劇軸承磨損,導(dǎo)致幾何形狀變化和精度喪失,增加軸承間隙,降低軸承性能。如下圖1所示:
圖1 軸承磨粒磨損
2. 刮傷
硬顆?;蜉S頸表面粗糙的輪廓峰頂進(jìn)入軸承間隙,在軸瓦上劃出線性疤痕,導(dǎo)致軸承失效。如下圖2所示:
圖2 軸承刮傷
3. 膠合
當(dāng)軸承溫升過(guò)高、載荷過(guò)大、油膜破裂或潤(rùn)滑油供應(yīng)不足時(shí),軸頸和軸承的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面材料會(huì)粘附和遷移,導(dǎo)致軸承損壞。粘合劑有時(shí)甚至可能導(dǎo)致相對(duì)運(yùn)動(dòng)終止。如下圖3所示:
圖3 膠合
4. 疲勞剝落
在重復(fù)載荷的作用下,軸承表面出現(xiàn)垂直于滑動(dòng)方向的疲勞裂紋。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到軸承襯里和襯里的結(jié)合表面時(shí),軸承襯里材料就會(huì)剝落。它類似于軸承襯里和襯里由于組合不良或組合力不足而剝離,但疲勞剝落周圍不規(guī)則(如下圖4所示)-a);剝離周圍光滑,結(jié)合不良(如下圖3所示)-b)。
圖 4-a 疲勞剝落
圖4-b 不良接觸剝落
5. 腐蝕
潤(rùn)滑劑在使用過(guò)程中不斷氧化,產(chǎn)生的酸性物質(zhì)腐蝕軸承材料,特別是鑄銅鉛合金中的鉛,易腐蝕,形成點(diǎn)脫落。如下圖5所示:
圖 5 腐蝕引起的點(diǎn)剝落
除上述主要故障形式外,滑動(dòng)軸承的其他故障形式包括:
1. 氣蝕:氣流沖擊腐蝕零件表面引起的機(jī)械損傷。如下圖6所示:
圖6 氣蝕
2. 流體侵蝕:流體沖擊腐蝕部件表面造成的機(jī)械損傷。
3. 電侵蝕:電化學(xué)或電離造成的機(jī)械損傷。如下圖7所示:
圖7 電侵蝕
4. 微動(dòng)磨損:發(fā)生在名義上相對(duì)靜止的表面上,實(shí)際上有兩個(gè)緊密接觸的微相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)以上滑動(dòng)軸承故障形式的介紹和分析,以及汽車滑動(dòng)軸承的故障率,作為后續(xù)設(shè)計(jì)和軸承選擇的參考。
表1 汽車滑動(dòng)軸承故障率平均比例表