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什么是微點(diǎn)蝕?
微點(diǎn)蝕主要指在齒輪上觀察到的表面疲勞現(xiàn)象,但也會(huì)出現(xiàn)在滾動(dòng)軸承中。微點(diǎn)蝕引起的破壞性磨損,可能出現(xiàn)在工作的**初數(shù)個(gè)小時(shí)之內(nèi)。如果不加以控制,會(huì)導(dǎo)致重大的設(shè)備故障。雖然影響微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的因素很多,其中關(guān)鍵的因素是表面粗糙度和潤滑油的選擇。微點(diǎn)蝕并非是新出現(xiàn)的現(xiàn)象。隨著變速箱設(shè)計(jì)的發(fā)展,采用表面硬化或滲碳齒輪,微點(diǎn)蝕現(xiàn)象越來越突出。變速箱技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)可以顯著減小其尺寸,同時(shí)提升功率傳遞能力。這就需要所有的設(shè)計(jì)部件,包括齒輪潤滑油,必須提高其性能水平。
微點(diǎn)蝕會(huì)導(dǎo)致什么問題?
齒輪上的微點(diǎn)蝕會(huì)導(dǎo)致齒輪、軸承和密封的問題。微點(diǎn)蝕在齒輪中產(chǎn)生的磨損會(huì)改變齒輪齒的形狀。當(dāng)齒上出現(xiàn)微點(diǎn)蝕磨損時(shí),齒輪齒的形狀變化使得載荷集中于較小的區(qū)域,從而影響齒輪在通過咬合點(diǎn)時(shí)的傳動(dòng)精度。如圖A所示,這會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)、噪聲、錯(cuò)位,并增加疲勞失效的機(jī)會(huì)。微點(diǎn)蝕還會(huì)導(dǎo)致顯著的齒輪齒磨損,這稱為巨點(diǎn)蝕,如圖B所示,顯示了從齒輪齒的微點(diǎn)蝕區(qū)域發(fā)源而來的一系列巨點(diǎn)蝕。
當(dāng)齒輪磨損時(shí),磨損的金屬成為潤滑油中的污染物。這些顆粒在變速箱中循環(huán),擠壓在齒輪和軸承表面上。這稱之為“碎痕”,會(huì)改變軸承滾動(dòng)體和軸承套圈的表面,從而導(dǎo)致碎裂。圖C箭頭所示為起始于碎痕的碎裂。
由于碎痕和隨后的疲勞失效,微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的金屬顆粒會(huì)縮短變速箱中使用的相關(guān)軸承的預(yù)期壽命。基于埃克森美孚公司的科學(xué)家目前研究的軸承壽命理論和數(shù)據(jù),齒輪齒上的微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的硬質(zhì)碎片顆粒,可能降低軸承壽命20%以上。即使是采用過濾,在磨損顆粒從潤滑油中排出之前還是會(huì)產(chǎn)生很多碎痕和相關(guān)損壞。另外,這些碎屑還會(huì)引起密封件的磨蝕損壞,導(dǎo)致泄漏和污染物侵入。
如何辨別微點(diǎn)蝕?
單個(gè)的微點(diǎn)蝕通過肉眼是看不到的,但是通常許多微點(diǎn)蝕會(huì)集體出現(xiàn),形成黯淡無光澤的區(qū)域。在齒輪齒上,常常必須從多個(gè)不同角度照亮齒面,以觀察微點(diǎn)蝕。**好是采用強(qiáng)烈的直射光,不要采用散射的熒光燈。圖D為具有微點(diǎn)蝕的齒輪齒示例。
如何抑制微點(diǎn)蝕?
要控制微點(diǎn)蝕,用戶可使用表面極其平滑或“超精加工”的齒輪和軸承。改變?cè)O(shè)備的工作條件或選擇專用于抑制微點(diǎn)蝕的潤滑油。典型情況下,超精加工的變速箱部件僅用于**關(guān)鍵的工業(yè)生產(chǎn)中,改變工作條件常常是不可能的。但是將注意力集中在潤滑油的粘度和潤滑油的配方上,則是一個(gè)實(shí)效的解決方法。
在任何應(yīng)用中,選擇潤滑油的第一步,也是**重要的一步是選擇適當(dāng)?shù)恼扯鹊燃?jí)。簡單地增加潤滑油的ISO粘度等級(jí)并非優(yōu)選。更好的方法是選擇具有較高的粘度指數(shù)、較低的拖動(dòng)系數(shù)的潤滑油,或者兩者都加以考慮。較高的粘度指數(shù)可以在工作條件下提供較厚的潤滑油膜。較低的拖動(dòng)系數(shù)可以幫助減少表面疲勞。由于具有高粘度指數(shù)和低拖動(dòng)系數(shù),選擇合成齒輪油,例如美孚齒輪油SHC XMP系列,可以幫助控制微點(diǎn)蝕。除了粘度和拖動(dòng)系數(shù)之外,成品潤滑油中的化學(xué)添加劑對(duì)微點(diǎn)蝕性能也具有極大的影響。
例如,事實(shí)表明某些添加劑,特別是傳統(tǒng)的EP添加劑,對(duì)微點(diǎn)蝕的性能具有負(fù)面影響。而選擇像美孚超級(jí)齒輪油 600 XP系列或美孚齒輪油SHC XMP這樣專用于微點(diǎn)蝕保護(hù)的潤滑油,可以減少微點(diǎn)蝕的風(fēng)險(xiǎn)。特別是對(duì)現(xiàn)代的齒輪系統(tǒng),微點(diǎn)蝕毫無疑問是一個(gè)主要問題。但是選擇不以犧牲其它性能為代價(jià)而解決微點(diǎn)蝕問題的潤滑油是非常重要的。這種潤滑油必須能防止微點(diǎn)蝕,同時(shí)具有良好的抗磨和抗擦保護(hù)、良好的水分離、泡沫控制和抗腐蝕保護(hù),并保持與通用密封材料的兼容性。像美孚超級(jí)齒輪油600 XP和美孚齒輪油SHC XMP系列這樣專用于微點(diǎn)蝕保護(hù)的潤滑油,同時(shí)具有延長設(shè)備使用壽命的平衡配方,從而使得用戶可以提高他們的生產(chǎn)效率。齒輪齒上的微點(diǎn)蝕范圍圖D:
發(fā)表于 @ 2011年11月11日 10:15:00 |點(diǎn)擊數(shù)()