磨损特性曲线分析

机械零件的磨损是零件失效的主要模式。 在一般机械设备中约有80%的零件失效报废是由磨损引起的,如图4.2 所示为磨损特性曲线。

图4.2　磨损特性曲线(www.xing528.com)

①磨合阶段OA,又称“磨合阶段”,发生在设备使用初期。 此时,摩擦副表面具有微观波峰,使得零件间实际接触面积较小,接触应力很大,因此,运行时零件表面的塑性变形与磨损的速度很高。 随着磨合的进行,摩擦表面粗糙峰逐渐磨平,实际接触面积逐渐增大,表面塑性变形导致冷作硬化,磨损速率下降,当达到A 点时,正常磨损条件已建立,磨损速率稳定,且具有最低值。 选择合理的磨合载荷、相对运动速度、润滑条件等参数是缩短磨合期的关键因素。

②稳定磨损阶段AB。 这一阶段的磨损特征是磨损速率小且稳定,因此,该阶段的持续时间较长。 但到中后期,磨损速率相对较快,此时仍可继续工作一段时间,当磨损速率增至B 点时,磨损速率迅速提高,进入急剧磨损阶段。 合理地使用、保养与维护设备是延长该阶段的关键。

③急剧磨损阶段BC。 进入此阶段后,由于摩擦条件发生较大的变化(如润滑条件改变、零件几何尺寸发生变化、配合零件间隙增大、产生冲击载荷等),使磨损速率急剧增加。 此时,机械效率明显下降,精度降低,若不采取相应措施,有可能导致设备故障或意外事故。 因此,及时发现和修理即将进入该阶段工作的零部件具有十分重要的意义。