微动磨蚀和伪压痕
文章图片
Douglas Godfrey关于微动磨蚀和伪压痕这两种摩擦腐蚀（微动磨损）的机制进行了很好的讨论 。 本文介绍了从变速箱故障调查中得出的有关微动磨损的观察和结论 。
风力发电机
如Godfrey所述 ， 风力发电机齿轮箱容易受到微动磨损的影响 。 图1显示了现代风力发电机的高速小齿轮 。 高速小齿轮被制动停止 ， 转子受到风的冲击 ， 配合齿轮通过小幅度运动来回摆动 。
图1 现代风力发电机的高速小齿轮上出现的伪压痕
图1中显示的4条比较模糊的线是风力发电机在微风下短时间停放时出现的伪压痕 。 三条突出的红线是风力发电机在强风下长时间停放时发生的微动磨蚀 。
【微动磨蚀和伪压痕】图2所示同样来自风力发电机的滚动轴承外滚道 ， 该轴承在风力发电机停放时遭受了伪压痕和微动磨蚀 。
图2 风力发电机轴承外滚道上的伪压痕和微动磨蚀
当风力发电机旋转时 ， 也会发生微动磨蚀 。 它发生在诸如花键或变桨轴承等受到小幅振动运动的部件上 。 花键特别容易受到微动磨蚀 ， 因为与齿轮不同 ， 齿轮旋转时会在相配合的齿之间夹带润滑剂 ， 花键的滑动很小 ， 基本上不会在啮合花键齿之间夹带润滑剂 。 如果叶片保持一个变桨角度的时间过长 ， 并且滚动体的运动不能补充润滑剂 ， 则变桨轴承容易受到微动磨损 。
水力发电齿轮箱示例
一家水力发电厂的变速箱停用 ， 并用卡车从爱达荷州的发电厂运到宾夕法尼亚州的一家维修店 。 这是一个大型行星齿轮箱 ， 带有一个直径为0.5m的太阳小齿轮、三个直径为0.8m的行星齿轮和一个直径为2.1m的环形齿轮 。 太阳小齿轮浮动并由三个行星齿轮支撑 。 每个行星齿轮都与小齿轮和内齿轮啮合 。
在齿轮箱拆卸过程中发现 ， 在运输过程中接触的所有齿上都发现了不同程度的伪压痕和微动磨蚀 。 每个行星齿轮都有支撑太阳小齿轮质量的区域 ， 来自太阳小齿轮的载荷在行星齿轮上产生扭矩 ， 导致它们轻微旋转 ， 并对环形齿轮产生载荷 。
因此 ， 根据行星齿轮的位置 ， 许多齿相互接触并承受不同的载荷 。 由于不同的载荷强度和运输引起的振动 ， 微动磨损从轻微的伪压痕变化到严重的微动磨蚀 。
图3所示为行星齿轮齿上存在伪压痕的区域 。 如Godfrey所述 ， 接触区域被黑色的铁磁氧化物包围 。 当磁铁矿氧化物粉末与接触点周围的弯液面中油混合时 ， 会形成一种具有油脂稠度的黑色混合物 。
图3 行星齿轮齿上的伪压痕
在与磁铁矿碎片的某一些接触中 ， 损伤仅为伪压痕 。 但与具有相对大量的磁铁矿碎片的接触中 ， 在伪压痕区域的中心有小块的微动磨蚀 ， 如图3所示 。 显然 ， 磁铁矿碎片在接触点周围形成了一个屏障 ， 阻止了润滑油的进入 ， 接触点最终变得无润滑 。 如果没有润滑 ， 损伤会升级为微动磨蚀 。 这一结果也证实了Godfrey的说法 ， 即微动磨蚀发生在无润滑的接触中 。
结论
以下结论来自许多失效调查期间的经验观察：
1）边界润滑条件下会发生伪压痕 。 磨损机理限于天然氧化层轻度粘附 。 在钢上 ， 磨损碎屑为磁铁矿 。
2）微动磨蚀发生在无润滑条件下 。 磨损机理是严重的粘附 ， 它会破坏、穿透自然氧化层 ， 并与基材形成牢固的焊合 。 在钢上 ， 磨损碎屑为赤铁矿 。
3）当磁铁矿磨损碎片阻塞了油 ， 导致接触点变得无润滑时 ， 微动磨损可以从伪压痕开始升级为微动磨蚀 。
推荐阅读
- 美国和苏联为什么都曾想炸掉月球，月球消失将对人类产生什么影响？
- 这个国家很奇怪，男人一生最少出家一次，没当过和尚不能娶老婆
- 你想和高手一样快速成长？那你需要掌握人类的制胜能力：元认知！
- 爸爸撞见16岁女儿和26岁男友躺在床上，上前教训女儿反被男子打伤
- 女子怀孕后未婚夫翻脸，直言没住在一起！未婚夫：她和前任见过面
- 为什么俄罗斯的狗熊看起来不那么凶，甚至和人类玩得很好？
- 女子和情人入住旅馆，毒死2个孩子后双双上吊身亡
- 女患者举报医生诱骗和用药物控制她：医生队伍中还有多少色狼？
- 11种已经灭绝但留下影像资料的动物，它们都亡于人类的偏见和贪婪
- 白种人和黑种人大多有体味，为何黄种人基本没有？