滑动轴承失效的原因

HEATS · 发表于 2010-9-11 20:57:24

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    1.材料与毛坯制造因素
    （1）衬层与衬背结合不良
    这是浇铸锡基或铅基轴承合金衬层的滑动轴承的主要问题。良好的结合可增强锡基和铅基轴承合金并有助于轴瓦表面的散热。为了结合良好，浇铸锡基和铅基轴承合金前必须在衬背结合面上挂锡，严格控制衬背和轴承合金的温度。
    当轴瓦尺寸允许时，用锡浴法挂锡，纯锡浴的锡液温度应保持在280～300℃，焊锡浴的锡液温度应保持在270～300℃，将轴瓦浸入锡液，当轴瓦温度达到锡液温度即可取出。大型轴瓦可采用渡锡法挂锡，先用火焰将轴瓦加热，然后把纯锡或焊锡涂在要挂锡的表面上。
    实践证明，在衬背浇铸衬层的表面做出楔形槽不仅无助于衬背与衬层的结合，而切在槽肩部的尖角处，应力集中将导致出现裂纹。
    （2）气孔
    大型用锡基或铅基轴承合金衬层的轴瓦，浇铸温度过低或衬背预热不充分时，衬背于衬层结合面上将会出现气泡。这些气泡不利于轴瓦表面的散热，也会削弱锡基或铅基轴承合金衬层。浇铸铸造铜基合金时，由于铜合金中的氢被释放出来，将会造成疏松。
    （3）晶粒粗大
    这是锡基和铅基轴承合金衬层轴瓦特有的问题。在浇铸的轴承合金冷却固化过程中，若冷却速度很慢，则锡锑晶粒的尺寸将超过0.1mm，肉眼即能观察到。这样的金属间的化合物易破碎，碎裂后脱离摩擦表面，成为颗粒进入润滑油循环系统，造成轴承损伤。
    （4）铅分布不匀
    铜和铅不共溶，故轴瓦采用属铜基轴承合金的铜铅合金时，可能出现铅分布不匀现象。铸造后使铜铅合金迅速冷却能防止铅分布不匀。用粉末冶金的方法制造铜铅合金轴瓦，能彻底解决铜铅合金中铅分布不匀问题。
    2.安装与运转因素
    （1）对中不良
    轴的支承最少需要两个支点，若两个滑动轴承对中不良，同轴度误差大，则载荷在轴瓦宽度上的分布将不均匀，出现边缘接触现象，导致润滑油膜破裂，发生粘着磨损。
    （2）轴瓦与轴承座孔配合不当
    轴瓦与轴承座孔配合不当，轴瓦可能松动而导致微动磨损。配合松或微动磨损后，对传热不利，可能使轴瓦摩擦表面温度过高。
    轴瓦与轴承座配合面不清洁，有颗粒和污物，也将使传导不良。
    总之，检查损坏的轴瓦表面，可能提供轴瓦失效的重要信息，所以应认真更不能忘记检查轴瓦背面。
    （3）颗粒侵入
    颗粒侵入是滑动轴承失效的重要原因，侵入滑动轴承的颗粒有外部来的，也有来自轴承内部的，即轴承本身磨损的产物。外部的颗粒主要通过轴承间隙进入和由润滑油带入，因此，滑动轴承运转环境的清洁程度和密封结构十分重要。
    润滑油可以起到清洁的作用，也能把颗粒带入轴承间隙，关键在于其过滤，所以过滤器的选择、使用与维护是极其重要的。
    通常轴瓦材料具有一定的嵌藏颗粒的能力，沉积的颗粒超过轴瓦材料的嵌藏能力，则轴承摩擦表面将被研磨、擦伤和磨损，间隙增大，表面变粗糙。根据轴承运转环境，使润滑方法，过滤器精度、密封结构和轴瓦材料相匹配，是滑动轴承设计者必须关注的问题。
    只有确定了嵌入轴瓦的颗粒的组成，才能知道它们的来源及确立消除它们的最佳方法和时期。用化学分离技术可以从轴瓦表面分离出嵌入的颗粒。例如：有电沉积铅涂层的轴瓦，可用醋酸和过氧化氢的混合物分离；铝锡合金轴瓦可用氢氧化钠分离；锡锑轴承合金可用醋酸、过氧化氢和氢氧化钠的混合物分离。
    （4）腐蚀
    润滑油在使用过程中不断氧化，氧化作用的产物是酸性物质，它们对轴承材料有腐蚀作用。
    此外，尚有一些特殊的腐蚀形式应予以注意，如：氧对锡锑轴承合金的腐蚀、硫对含银和铜的轴瓦材料的腐蚀、水分对铜铅合金的腐蚀等。
    （5）润滑油量不足和粘度改变
    滑动轴承中若润滑油量不足将造成灾难性事故。动压轴承，特别是在许多重型设备中的动压轴承，常因启动时缺乏润滑油而导致轴承损伤，故在启动设备时，提前使润滑油循环以提供润滑是十分重要的。
    静压轴承的主要优点是能在润滑油膜上启动，故设计采用静压轴承的设备时，必须保证能先启动静压轴承系统，后启动设备。
    在发动机中，特别是在发动机轻载运转和冷运转时，燃料常常混入润滑油中。燃料混入后使润滑油粘度下降，降低到某临界值，轴承将出现早期疲劳损坏，降的过低，还会发生灾难性事故。

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