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齿式联轴器缺油时,齿面是黏着磨损而不是疲劳点蚀

作者:云获客 来源: 技术分享 4 次浏览

齿式联轴器的内外齿要相对滑动,缺油时金属直接黏着撕裂。这种损伤来得很快,齿面是拉毛和材料转移,而不是长期循环应力留下的疲劳点蚀。

齿式联轴器缺油时,齿面是黏着磨损而不是疲劳点蚀

缺油后滑动面直接黏着

齿式联轴器用内齿套和外齿轴套传递转矩,同时允许两轴有少量不对中。存在角向或径向偏差时,内外齿在每一转里都要相对滑动和摆动,接触点沿齿高、齿宽不停换位置。这种滑动必须靠润滑脂或润滑油把金属隔开。油膜在时,齿面是轻微的疲劳或正常抛光。油膜消失后,金属直接贴在一起滑动。黏着沟槽顺着内外齿的相对滑动方向,材料转移常使一侧凹陷、另一侧凸起。疲劳小坑则留在接触应力最高处,坑与坑之间还能看见原来的加工痕迹。齿面涂抹层用硬物能刮起金属屑,说明材料已经转移黏附。点蚀坑的边缘是崩掉的,刮不下来软的金属皮。这个差别比只看变色更可靠,因为缺油和过热都会让齿面变色。

接触压力高、又没有油膜时,局部金属会发生黏着,随即被撕裂,材料从一侧转移到另一侧。齿面表现为拉毛、沟槽、涂抹和发蓝,磨屑是金属膏而不是分散的小片。损伤可以在较短时间内形成,因为黏着每转都在撕掉表面,不需要等到很高的循环次数。这就是缺油时看到的黏着磨损。

疲劳点蚀的过程不同。它发生在油膜仍然存在、齿面能维持高循环接触应力的条件下。应力在次表层反复作用,裂纹萌生后扩展到表面,剥落下小片金属,留下一个个边缘较陡的小坑,坑的周围往往还是光滑的。点蚀需要长时间运转才显现,磨屑是亮晶的薄片,齿面整体并不发蓝,也没有大面积材料涂抹。

缺油以后,表面在点蚀还没来得及形成之前就被黏着撕掉,次表层的疲劳裂纹失去了稳定扩展的表面。同时没有油,裂纹里也得不到液体的挤入作用。所以缺油的齿面形态是黏着,而不是疲劳点蚀。把拉毛的齿面叫成点蚀,会把原因错判成转矩过大或循环次数太多。

有油的点蚀和对中不良长得不一样

润滑充足但严重不对中时,接触挤在齿的一端,这一端会出现压溃、偏磨,甚至在端部产生点蚀。齿面其余部分仍有油膜,颜色是湿润的,没有沿滑动方向的撕裂沟。缺油则是整个滑动过的区域都干涩、拉毛,两端不一定特别重。看损伤是铺满滑动轨迹,还是只集中在一个齿端,就能把缺油和单纯不对中分开。

转矩过大而油仍在时,点蚀多出现在受力最大的节线附近,坑点分布有规律,油里能见到金属薄片。黏着磨损没有这种沿节线排列的坑,而是一道道撕开的纹路,方向跟相对滑动一致。用放大镜看,点蚀坑是剥落,黏着纹是涂抹和转移。

水分进入润滑脂会造成锈蚀坑,坑形不规则,伴有黄褐色锈迹,齿面没有滑动拉毛,也不发蓝。锈蚀可以和缺油同时发生,但锈坑本身不是疲劳点蚀,也不是黏着。把脂里的水和金属膏分开看,避免用一种形态概括全部损伤。

润滑脂干涸、板结,效果和缺油相同,因为板结的脂不能流动到滑动面上。齿面同样出现黏着,脂槽里是硬块而不是油膜。这仍然不是疲劳。把干脂补成稀油之前,应先清除已经板结的残渣,否则新油到不了齿面,黏着还会继续。

新联轴器若在装配时忘了加油,初次加载就会拉毛,运转时间很短,不可能完成疲劳所需的循环。使用多年、一直有油的联轴器才具备点蚀的时间条件。损伤出现的早晚,是两类失效的重要分界。

拆开后先看齿面是撕裂涂抹还是一个个剥落坑,再看润滑剂是干的、有金属膏,还是仍然湿润并带有薄片。撕裂加干涸,就是缺油引起的黏着磨损,处理是清理齿面、恢复润滑,并检查不对中是否让滑动量过大。湿润齿面上的规律小坑,才按疲劳点蚀去查过载和循环次数。在拉毛的齿面上按点蚀去降低负荷,而不补充润滑,黏着不会停止。

缺油还会把齿面加热到发蓝,点蚀不会让整片齿面变色。同一齿面上既有拉毛又有个别小坑时,先看润滑是否干涸。已经干涸,就以黏着为主,小坑只是撕落碎片留下的,不能按疲劳去降低额定转矩。补油之后拉毛停止、小坑不再加多,即可确认当初缺的是油膜。