精品文檔-下載后可編輯車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防措施【摘要】磨損是車輛機(jī)械零件的主要的失效形式，本文主要就車輛機(jī)械零件磨損的主要形式進(jìn)行了探討，并論述了對應(yīng)的預(yù)防對策。

【關(guān)鍵詞】車輛；機(jī)械；零件；磨損

車輛機(jī)械零件在工作時，汽車零件工作表面的物質(zhì)，由于相對運(yùn)動不斷損耗，使零件產(chǎn)生磨損，造成零件失去設(shè)計制造時所給定的功能。按磨損的機(jī)理則分為粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等。必須對相關(guān)磨損進(jìn)行探討，以便更好的發(fā)揮零件功能。

一、粘著磨損

粘著磨損，是指車輛機(jī)械零件摩擦表面相互接觸，在接觸點(diǎn)之間由于分子引力粘附或局部高溫熔著，使摩擦表面的金屬發(fā)生轉(zhuǎn)移而引起的磨損。（1）表現(xiàn)形式及危害。粘著磨損會因兩摩擦面間的強(qiáng)度和硬度的不同而引起不同的磨損形式，主要表現(xiàn)為：輕微磨損，涂抹，擦傷，膠合和咬死五種形式。摩擦?xí)r油膜破裂，摩擦副表面由于微觀粗糙而形成接觸點(diǎn)，產(chǎn)生分子吸附和原子吸附，甚至造成化學(xué)吸附，使接觸點(diǎn)形成強(qiáng)粘著。摩擦產(chǎn)生大量的熱，促使原子擴(kuò)散，又強(qiáng)化著微觀接觸點(diǎn)的粘著作用。使摩擦表面在相對滑動時，粘著點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形乃至被剪切撕脫，轉(zhuǎn)移表面物質(zhì)。這樣通過粘著和撕脫的循環(huán)反復(fù)，形成粘著磨損。磨損表面的外觀呈現(xiàn)鱗尾或麻點(diǎn)。摩擦表面發(fā)生粘著磨損時，會使油膜破裂，摩擦產(chǎn)生的熱量不能散發(fā)，粘著點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形被剪切撕脫，再粘著再撕脫；嚴(yán)重時會導(dǎo)致摩擦表面被破壞，運(yùn)動終止，釀成機(jī)械事故。（2）預(yù)防措施。保證兩摩擦表面間具有易剪切的薄膜，主要有油膜、邊界膜和固體劑膜等。兩摩擦表面必須形成合適的“楔形”間隙，且油有必須有合適的粘度，才能形成油膜；適度調(diào)整車輛機(jī)械零件的配合副之間的間隙，各部位必須選用合適的油；在油中加油性添加劑和抗磨極添加劑，在摩擦?xí)r可在零件表面形成邊界膜。正確選擇合適的摩擦副配對材料。采用互溶性小的材料配對組成摩擦副，粘著傾向小，不易發(fā)生粘著磨損；或一組摩擦副中，選擇表層較弱的金屬，減少磨損量。

二、磨料磨損

磨料磨損是指摩擦面間由于硬質(zhì)顆粒或硬質(zhì)凸出物（磨料），使相對運(yùn)動的零件表面材料損失，引起的磨損。（1）表現(xiàn)形式及危害。在磨料對摩擦面產(chǎn)生微觀切削、擦傷、刮傷、沖擊下，摩擦面會產(chǎn)生擦痕、溝槽、凹坑、疲勞、微觀斷裂等磨料磨損破壞，這是車輛機(jī)械零件中最常見、危害最大的磨損形式，磨損表面外觀呈擦傷、溝紋或條紋狀。此磨損會大大降低燃油系的壽命，當(dāng)發(fā)動機(jī)油底殼油中的雜質(zhì)（磨料）增加時，會破壞油膜、拉傷零件表面，使零件表面磨損加劇，嚴(yán)重時會使零件運(yùn)動卡滯。（2）預(yù)防對策。阻止磨料進(jìn)入摩擦副之間。車輛使用時要按時、按質(zhì)對空氣濾清器、燃油濾清器和機(jī)油濾清器清潔和更換；并保證各管路接頭和接合面處無松動。車輛的維修保養(yǎng)場所要環(huán)境清潔、空氣中含塵量小和地面塵土少；裝配前，清洗干凈。

三、疲勞磨損

疲勞磨損是指有相對滾動的零件摩擦面，在接觸應(yīng)力周期性的作用下，摩擦面材料發(fā)生疲勞破壞和微粒脫落的現(xiàn)象。（1）表現(xiàn)形式及危害。它與疲勞斷裂破壞的區(qū)別是在摩擦表面微觀凸蜂的周期性載荷作用下，使微觀接觸點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形，造成殘余應(yīng)力、由于應(yīng)力集中形成微觀裂紋，微觀裂紋隨摩擦進(jìn)程的延續(xù)進(jìn)一步擴(kuò)大并交織在一起，最后圍成面積而剝落。疲勞磨損表面外觀呈現(xiàn)裂紋或點(diǎn)蝕狀，甚至出現(xiàn)疲勞脫層。（2）預(yù)防措施。提高零件表層材料的品質(zhì)，減少零件表層材料內(nèi)的非金屬夾雜物和其他雜質(zhì)；減少零件表面的缺陷，如軟點(diǎn)、夾雜物、劃痕凹坑和腐蝕坑等，這些地方都可能成為裂紋的發(fā)源地。提高零件的表面品質(zhì)。零件表面粗糙度愈小，則抗疲勞磨損的能力愈強(qiáng)。通過噴丸、激光表面沖擊、表面滲碳滲氮等表面改性工藝，使零件表面獲得殘余壓應(yīng)力，從而提高零件的抗疲勞磨損能力。

四、腐蝕磨損

腐蝕磨損是指摩擦材料與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化或電化學(xué)相互作用引起的磨損。因其介質(zhì)的性質(zhì)、介質(zhì)作用在摩擦表面上的狀態(tài)以及摩擦材料性質(zhì)的不同，腐蝕磨損狀況也不同。（1）氧化腐蝕。摩擦金屬與氧接觸，發(fā)生塑性變形時，金屬表面生成氧的固溶體及氧的化合物（FeO.Fe2O3），形成紅褐色的氧化膜。若生成的是脆性氧化膜，它與基體結(jié)合處的抗剪切性能很差，在摩擦過程中極易呈小微粒形式磨脫。若生成的是韌性氧化膜，則抗剪切性能好，氧化膜磨損與金屬直接摩擦磨損比較是較緩慢的，或者氧化速度大干磨損速度，則氧化膜便能起到保護(hù)摩擦面的作用。（2）化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反映而引起的損壞。如燃燒產(chǎn)物內(nèi)含有CO2，SO2，NO等碳、硫和氮的氧化物，以及水蒸氣或冷凝水。它們可直接與金屬起化學(xué)反應(yīng)生成腐蝕性膜層，在切向力作用下，很容易把這種腐蝕性膜層撕脫，從而加速了摩擦面的磨損。（3）電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是指金屬與介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反映而引起的損壞。金屬與電解質(zhì)溶液接觸，能形成原電池，其中電位低的金屬原子溶解成為正離子，使它表面電子過剩構(gòu)成電池的負(fù)極。這種原電池電流無法利用，但是它卻能使負(fù)極金屬腐蝕，成為腐蝕電池。如果金屬表面有雜質(zhì)，且雜質(zhì)又是高電位構(gòu)成的正極，也將使金屬產(chǎn)生腐蝕。（4）預(yù)防措施。車輛在使用時要避免發(fā)動機(jī)長期在低溫下工作，避免車輛頻繁啟動或在行駛中突然加減速，減少腐蝕介質(zhì)的產(chǎn)生。對易發(fā)生腐蝕磨損的零件進(jìn)行表面改性處理，通過鍍鉻、鍍錫、覆蓋油漆、塑料等非金屬層、激光熔覆等獲得防腐蝕保護(hù)層，或通過零件發(fā)藍(lán)、磷化等工藝，在零件表面生成一層致密的保護(hù)膜，減緩零件的腐蝕磨損。

五、氣蝕

（1）表現(xiàn)形式及危害。當(dāng)零件表面與液體接觸，并有相對運(yùn)動時，若液體與零件接觸處的局部壓力低于液體的飽和蒸氣壓力，溶解在液體中的氣體，會析出形成氣泡。這些氣泡隨液體流到高壓區(qū)，氣泡被壓縮、變形和破裂，在氣泡破裂的瞬間，產(chǎn)生很大的沖擊力和顯微射流，作用在零件上很小的面積處。如此反復(fù)多次作用，使零件表層材料變形和疲勞剝落。氣蝕在初始時出現(xiàn)麻點(diǎn)坑，隨后由于射流反射和小孔腐蝕作用，使麻點(diǎn)坑的深度越來越大，磨損穴坑呈麻點(diǎn)狀、魚鱗狀和蜂窩狀，嚴(yán)重時穿透零件，造成機(jī)械故障。（2）預(yù)防措施。一是防止和減少氣泡的形成。二是產(chǎn)生氣泡時，要設(shè)法使氣泡在遠(yuǎn)離機(jī)件表面的地方破裂。增加氣缸套的剛度，減小缸套的振動，減少氣泡的產(chǎn)生；增加水套的寬度，減少氣泡破裂時的影響；消除管路中的渦流區(qū)和死水區(qū)，將氣泡順利帶走；在冷卻液中加入防銹乳化油，都可以減少氣蝕的發(fā)生。

六、微動磨損

微動磨損是指兩個互相接觸并壓緊的表面間，發(fā)生低幅（100μm以下）往復(fù)切向振動時，零件表面材料微粒脫落的現(xiàn)象。（1）表現(xiàn)形式及危害。微動磨損發(fā)生在相對靜止的零件表面，如發(fā)動機(jī)固定處、螺栓聯(lián)接處、搭接接頭處、鍵聯(lián)接處、以及過盈配合的軸和轂等處，特征是零件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)或溝槽。微動磨損的絕對磨損量雖然很小，但危害很大，不但使零件的配合精度下降，緊配合的零件松動，更嚴(yán)重的是引起應(yīng)力集中，使零件的疲勞強(qiáng)度降低，導(dǎo)致零件疲勞斷裂。（2）預(yù)防措施。減小零件配合表面之間的振動，對緊配合的零件，應(yīng)有足夠的預(yù)緊力，如在螺栓連接中采用彈簧墊圈或非金屬