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简答题试述轴瓦的几种故障形式及故障原因。
  • 轴瓦主要的损坏形式有以下6种:
    (1)磨损
    当轴颈和轴瓦之间不能建立起有效的承载油膜时,将发生干摩擦或半干摩擦而造成磨损,特别是在柴油机起动或转速比较低时容易产生。磨损使轴承间隙加大,并且如果相邻轴承的磨损不均匀,将产生轴承间的阶梯度,对柴油机工作造成严重影响,同时摩擦产生大量热量,不仅使轴承的工作条件恶化,而且还可能使轴承熔化,形成咬轴或轴承损坏。
    (2)擦伤
    当硬质颗粒随机油进入轴承,有的颗粒被嵌入软的轴瓦金属内,而有的颗粒则在轴颈和轴瓦间起磨料作用,造成磨料性磨损,使轴瓦和轴颈擦伤。在柴油机刚工作时,轴瓦擦伤的主要原因是“干起动”,即发生在柴油机经过检修后第一次起动时,机油没有充足地注入各轴承润滑面的情况下。
    (3)疲劳
    作用在轴瓦表面的交变油膜压力,导致轴瓦产生疲劳破坏。在局部油膜压力超过轴瓦允许压力,并且高温又降低了轴瓦的疲劳强度时,会在轴瓦工作表面产生细微的毛细裂纹,以后在交变负荷的反复作用下,裂纹向深处发展,由合金层渗透至瓦背结合面,裂纹的不断扩大或与其他裂纹的汇合,使轴瓦工作表面产生小块的合金剥落。轴瓦产生疲劳破坏有的是由于轴颈和轴瓦的不同轴度,使曲轴颈的压力只是作用在轴瓦表面的一段而不是全部,因而引起负荷集中,或者由于柴油机负荷过重,或者由于轴承间隙过大,均使曲轴在轴承内的径向窜动量大,曲轴反复撞击轴瓦而导致疲劳破坏。
    (4)穴蚀
    轴瓦表面机油压力的急剧变化,还可能造成轴瓦的穴蚀。穴蚀将造成轴瓦表面合金层的局部剥落。
    (5)冲蚀
    近年来,在中、高速大功率柴油机上不断发生轴瓦冲蚀现象,即在轴瓦油槽附近出现腐蚀状损坏。其主要原因,是因为机油从油道进入轴瓦或机油从轴颈孔流出时,高速流动的机油不断冲刷油槽边缘造成的。
    (6)腐蚀
    由于机油氧化变质,以及燃油和燃气融人机油,或者燃料含硫过高,使机油形成腐蚀介质,对轴承材料产生腐蚀。腐蚀介质一般为酸性物质,通常腐蚀轴承材料中的铅,铅变成铅皂并被冲掉,使其他元素显露出来,形成轴瓦粗糙的工作表面。
    锡基白合金和铅合金轴瓦不受这种腐蚀的影响。
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