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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,從發動機、底盤到電氣總成。汽車發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?;瑒虞S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。穴蝕一般發生在軸承的高載區域,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;發動機怠速應調整到穩定狀態;確保軸承間隙正常,防止發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發展,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

            當發動機機油濾芯和發動機機油底殼中發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;壓力調節閥、壓力限制閥損壞;發動機怠速運行時間過長;發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,發動機長時間大負荷工作后,應使發動機空載低速運行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)頂部開進油孔,使潤滑油從非承載區引入;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。巴氏合金在穩定載荷下工作良好,但在非穩定載荷下容易發生氣蝕,因此不應用于大功率發動機。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,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,嚴格執行維修工藝規范,防止安裝不當、軸承螺栓扭矩不均勻或不符合規定,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;確保發動機冷卻系統正常運行,控制發動機正常溫度,防止發動機沸騰,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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