磨损是固体摩擦表面上物质不断损耗的过程,表现为零件尺寸、形状的改变。磨损过程是渐进的表面损耗过程,当由于过度磨损使零件截面尺寸过量减少时,就会导致零件的断裂。而过度磨损是机械零件在载荷作用下发生失效的常见形式之一。过度磨损有粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、冲刷磨损、腐蚀磨损等五种基本类型。其中粘着磨损与表面疲劳磨损,是由于载荷作用下引起零件失效的主要类型。现将粘着磨损和表面疲劳磨损介绍如下:
(1)粘着磨损。粘着磨损有轻粘着磨损、涂抹、擦伤、胶合、咬死、结疤等。粘着磨损是两个金属表面的微凸体在局部高压下产生局部粘结,随后相互运动,导致粘结处撕裂,而由较软的表面的金属微粒被撕下后.又粘到某一表面上,或撕下后作为磨料而造成磨粒磨损。
轴承轴颈零件,在润滑失效时可发生擦伤,甚至咬死等粘着磨损损伤。粘着磨损在低速(υ≤4m/s)重载齿轮中可发生“冷胶合”,而在高速齿轮传动中常易发生“热胶合”,即通常所说的胶合。
(2)表面疲劳磨损。在高变接触压力的作用下,两接触面作滚动或滚动一滑动复合摩擦时,使材料表面疲劳而产生材料损失的现象称为表面疲劳磨损。凸轮副、摩擦轮副、滚动轴承的滚动体与内外座圈、齿轮泵的泵体与齿轮等都可能发生表面疲劳磨损。疲劳磨损主要失效形式是点蚀和剥落,即在原来光滑的接触表面上产生深浅不同的凹坑(也称麻点)和较大面积的剥落坑。点蚀一般由表面裂纹源开始,内倾斜发展,然后折向表面,裂纹上的材料折断脱落下来即成点蚀。因此点蚀坑的表面形貌常为“扇形”;材料剥落一般从亚表层裂纹开始,沿着与表面平行的方向扩展,后形成片状的剥落坑。当接触应力较大,应力变化次数增多时,麻点和剥落坑就会增多并迅速扩展,后金属以薄片形式断裂剥落下来,形成接触疲劳磨损而导致零件失效。
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