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滑動軸承早期損壞常見形式、原因及預防措施2022-11-16 10:49:22
滑動軸承廣泛應用于商用車中，從發(fā)動機、底盤到電氣總成。汽車發(fā)動機上的滑動軸承主要有兩種形式，一種是襯砌薄壁軸承，通常被稱為軸瓦；另一種是襯套，也被稱為銅套，形狀為空心圓柱體。襯砌薄壁軸承主要用于支撐發(fā)動機曲軸和連桿，襯套主要用于支撐凸輪軸頸和活塞銷。
1、滑動軸承早期損壞的常見形式是什么？中國軸承網（以下簡稱華軸網）根據對軸承使用知識的了解分享相關信息。
1、機械損傷
滑動軸承的機械損傷是指軸承合金表面出現不同程度的溝槽痕跡，嚴重時金屬剝離，接觸表面出現大面積劃傷。一般來說，接觸面損傷與腐蝕現象相同。軸承機械損傷的主要原因是軸承表面難以形成油膜或油膜。
2、軸承穴蝕
在氣缸壓力沖擊載荷的反復作用下，滑動軸承的表層發(fā)生塑性變形和冷卻硬化，局部失去變形能力，逐漸形成裂紋并不斷擴大。隨著磨屑的脫落，在載荷表層形成了一個空洞。一般來說，當穴位侵蝕發(fā)生時，首先會出現坑，然后坑逐漸擴大，導致合金層界面開裂。裂紋沿界面平行擴展，直至剝落。滑動軸承穴蝕的主要原因是油槽、油孔等結構的橫截面突然變化，導致油流紊亂，在油流紊亂的真空區(qū)形成氣泡。然后，由于壓力的增加，氣泡潰瘍導致穴蝕。穴蝕一般發(fā)生在軸承的高載區(qū)域，如曲軸主軸承下的軸瓦。
3、疲勞點蝕
軸承疲勞點蝕是由于發(fā)動機過載，軸承過熱，軸承間隙過大，導致軸承中部疲勞損傷、疲勞點蝕或疲勞脫落。造成這種損壞的原因主要是由于過載、軸承間隙過大或潤滑油不清潔和異物混合。因此，使用時應注意避免軸承過載，不要以過低或過高的速度運行；發(fā)動機怠速應調整到穩(wěn)定狀態(tài)；確保軸承間隙正常，防止發(fā)動機轉速過高或過低。
4.軸承合金腐蝕
軸承合金腐蝕一般是因為潤滑油不純，受潤滑油所含的化學雜質(酸性氧化物等)氧化軸承合金生成酸性物質，引起軸承合金部分脫落，形成無規(guī)則的微小裂孔或小陷坑。
5、軸承燒熔
軸頸與軸承摩擦副之間有小的突起金屬表面直接接觸，形成局部高溫。當潤滑不足、冷卻不良時，軸承合金變黑或局部熔化。軸承合金變黑或局部熔化通常是由于軸頸與軸承配合過緊造成的，潤滑油壓力不足也容易燒毀軸承。
6.軸承外圓
軸承外圓是指軸承在座椅孔中的相對旋轉。軸承外圓不僅影響軸承的散熱，而且容易腐蝕軸承內表面的合金，而且會損壞軸承背面，嚴重燒毀軸承。主要原因是軸承過短、加工或安裝不符合規(guī)范。
滑動軸承早期損壞的原因有：
1.顆粒物造成的早期損傷
1 ) 小顆粒異物對軸承的早期損壞
它是由小顆粒雜質進入軸承合金層的運動表面引起的。雖然對軸承沒有嚴重損壞，但如果這種現象繼續(xù)發(fā)展，不僅會導致軸承早期損壞，還會對軸造成嚴重損壞。因此，必須根據故障原因及時排除，避免零件損壞。
小顆粒異物進入的原因包括：⑴空氣濾清器濾清效果差或進氣系統密封不良；⑵潤滑油被污染后加入發(fā)動機或機油及濾芯使用時間過長，機濾芯被堵塞，使各潤滑表面的機油未經濾清就直接進入；⑶燃油供應過大，燃燒不足，噴嘴泄漏，導致燃油滲入曲軸箱，同時，一些雜質與油混合進入曲軸箱，以減少潤滑效果；⑷組裝發(fā)動機時，內部部件清潔度差。
2)大顆粒異物和劣質潤滑油對軸承造成早期損壞
當發(fā)動機機油濾芯和發(fā)動機機油底殼中發(fā)現大顆粒的合金塊或薄片時，必須立即停止拆卸和維修。如果繼續(xù)使用，會對更多零件造成損壞。大顆粒進入的主要原因是零件在安裝過程中沒有清洗干凈，如連桿油道、零件和油道內的金屬屑等。因此，在維護和安裝過程中應仔細清洗和檢查。
劣質潤滑油雜質較多，容易堵塞油濾芯，導致潤滑油直接進入運動表面，進一步加速軸和軸承的損壞。因此，在購買和更換潤滑油時，必須嚴格控制潤滑油的質量，并按規(guī)定選擇潤滑油。
3)軸和軸承早期損壞不移動異物
軸承與瓦安裝孔內壁之間夾有較大異物，軸承運動表面會產生凸點。當軸運行時，異常磨損將從凸點開始，并向周圍擴展，導致軸和軸承的早期損壞；如果軸承運動面與軸之間有較大的異物，安裝后將嵌入軸承的合金層，損壞軸；軸、瓦、安裝孔等相關部件會損壞或損壞軸、瓦。
安裝前應仔細檢查和清潔，特別是油道和油管腔；安裝現場必須遠離粉塵飛揚和碎片飛濺現場；安裝工具應清潔，采取必要的保護措施，避免再次污染，組裝中使用的潤滑油應清潔，防止灰塵混合；軸承和軸承孔的儲存和安裝應確保不接觸任何金屬物體，不得碰撞。
2.潤滑系統早期損壞
如果潤滑油失效或壓力不符合要求，運動表面將完全失去油膜護，直接接觸干摩擦。軸承合金層熔化溫度升高，及時停機會產生抱瓦現象，不及時停機會造成更嚴重的零件損壞。造成這種情況的主要原因是：油表面過低或潤滑油道破裂；吸油濾網、油道、油孔堵塞；油泵磨損或吸油管泄漏；壓力調節(jié)閥、壓力限制閥損壞；發(fā)動機怠速運行時間過長；發(fā)動機直接高速運行和全負荷運行，無加熱運行。全負荷運行后，在高溫下停止熱量沉積，溫度升高；未按規(guī)定選擇標準油，定期更換油。
3.使用不當造成的早期損壞
當發(fā)動機怠速運行時，轉速低，油泵供油量小，導致軸承力表面與軸之間的輕微干摩擦，損壞軸承的合金層表面，加速軸和軸承的磨損和損壞；因此，當發(fā)動機長時間怠速運行時，在低于正常工作溫度的情況下運行，噴入燃燒室的燃料不能完全燃燒，部分未燃燒的燃料沿氣缸壁流入曲軸箱，損壞潤滑油的油膜，潤滑效果降低。
此外，發(fā)動機長期大負荷工作后，內部部件處于最高工作溫度，特別是燃燒室部件處于高溫，發(fā)動機停止運行后，冷卻系統和潤滑系統停止工作，熱量不能分散，相關部件溫度升高，損壞潤滑表面油膜，再次啟動時，潤滑表面油膜未形成，軸承磨損異常。特別是增壓器滑動軸承損壞更嚴重，溫度過高會導致軸孔變形，損壞運行精度，加速發(fā)動機損壞。這種現象會對活塞、缸套和缸套密封圈造成嚴重損壞。因此，發(fā)動機長時間大負荷工作后，應使發(fā)動機空載低速運行10 min以上，內部溫度降低后停機。
三、預防滑動軸承早期損壞的措施
1.改進軸承設計和制造工藝
在設計或選擇軸承時，應考慮軸承的熱平衡來控制溫升。在結構設計上，從軸承的上軸瓦(非承載區(qū))頂部開進油孔，使?jié)櫥蛷姆浅休d區(qū)引入；在軸瓦內表面以進油孔為中心沿縱向或橫向開油溝，利于潤滑油均勻分布在軸頸上，控制溫升。根據軸承工作情況，軸承軸瓦材料必須具有以下性能：摩擦因數小、導熱性好、熱膨脹系數小、耐磨、耐腐蝕、耐膠合性強、機械強度足夠、可塑性強
性。因此，巴氏合金可用于軸承軸瓦材料。巴氏合金在穩(wěn)定載荷下工作良好，但在非穩(wěn)定載荷下容易發(fā)生氣蝕，因此不應用于大功率發(fā)動機。高錫鉛基合金和低錫鉛基合金具有較高的強度和硬度，具有較強的抗疲勞耐腐蝕性，在大功率內燃機中使用效果較好。此外，將圓形油槽軸瓦改為半圓形油槽或部分油槽軸瓦，不僅可以改善柴油機滑動軸承的潤滑狀態(tài)，還可以提高其承載能力。
2.提高軸承的維護和裝配質量
提高軸承鉸接質量，保證軸承背面光滑無斑點，定位凸點完整無損；自身彈開量為0.5～1.5 mm，這可以保證裝配后，軸瓦通過自身彈性與軸承座孔緊密貼合；軸承座上下兩端的軸承應高于軸承座平面0.03~0.05 mm，軸承蓋螺栓按規(guī)定扭矩擰緊后，軸承與軸承座緊密配合，產生足夠的摩擦自鎖力，軸承不松動，散熱效果好，防止軸承燒蝕和磨損。
此外，在裝配過程中，應注意檢查曲軸頸和軸承的加工質量，嚴格執(zhí)行維修工藝規(guī)范，防止安裝不當、軸承螺栓扭矩不均勻或不符合規(guī)定，導致變形彎曲和應力集中，導致軸承早期損壞。
3.正確使用和維護發(fā)動機
加強機油濾清器和曲軸通風裝置的清潔和維護，及時更換濾芯；確保發(fā)動機冷卻系統正常運行，控制發(fā)動機正常溫度，防止發(fā)動機沸騰，嚴禁無冷卻水駕駛；正確選擇燃油，準確調整氣相和點火，防止發(fā)動機異常燃燒；及時檢查和調整曲軸和軸承的技術狀況。
4.合理選擇和加注潤滑油
在使用過程中，應選擇油膜表面張力小的潤滑油，可有效防止軸承侵蝕；潤滑油粘度等級不得隨意增加，以免增加軸承的焦化傾向；發(fā)動機潤滑油表面必須在標準范圍內；潤滑油和加油工具必須清潔，防止任何污垢和水進入；定期檢查和更換潤滑油，避免被水和其他雜質污染；加注潤滑油的地方應無污染、無風、無沙，防止所有污染物混合；禁止混合不同質量、粘度等級和使用類型的潤滑油。加注前的沉淀時間一般不小于48 h，嚴格控制注入量，防止油面過高。更多的軸承信息和軸承知識可以在中國軸承網簡稱(中國軸承網)上查詢
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