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2022-04-12
來源:潤滑油與添加劑技(jì)術前沿
微點蝕是一種新型的疲勞損傷形式(shì),通常發生在齒輪(lún)、滾(gǔn)動軸承等這一類高接觸應力的應用中(zhōng)。近些年來,隨(suí)著風力發(fā)電、造船及航空航天等行業的迅速發展,對齒輪的耐久性提(tí)出了新(xīn)的要求(qiú),由此(cǐ)也引發了對低速重載齒輪傳動中微點蝕現象的重視。在相互接觸表麵能形成較厚(hòu)油膜,且能降低表(biǎo)麵摩擦(cā)係數的齒輪油可抑製表麵微點蝕產(chǎn)生。
微點蝕作為一(yī)種表麵疲勞破壞,可對傳動機構造成不良影響。之前人們(men)一直認為微點蝕現(xiàn)象是無害(hài)的,隻是齒輪(lún)運行一段時間後齒麵產生的一些“灰斑”而已。事實上,一係列工業齒輪運轉失效實例表明:微點(diǎn)蝕是一種齒輪失效形式,它可影響齒輪傳動精度,造成齧合副噪音(yīn)增加,振動加劇進而(ér)影響齒輪壽命。
尤其是近些年(nián)來,隨著風力發電、造船及航空航天等行業(yè)的迅速發展,對齒輪的耐久性提出了新的要求,由此也引發(fā)了對低速重載齒輪傳動中微點蝕現象的重視。AGMA(美國齒輪製造商(shāng)協會)、NREL(美國可再生能源實驗室)、BGA(英國齒輪協會)、FVA(德國傳動工程學會)等機構相繼從運(yùn)動學、表麵處理、金相學及潤滑油品等幾個方麵進行了一係列相關(guān)的(de)專題研究,取得(dé)了一定進展。在我國,這一問題也越來越受到研究者的重視。
一般認為(wéi):加工精度越(yuè)高,齒麵潤滑油膜越厚的齒輪副越不易產生微點蝕。故而抑製微點蝕(shí),可使用表(biǎo)麵極其(qí)平滑或“超精加工”的齒輪以及(jí)改變(biàn)設備(bèi)的工(gōng)作條件或選擇專用於抗(kàng)微點蝕的(de)潤滑油。一般情(qíng)況(kuàng)下,超(chāo)精加工的變速箱部件僅用於較為關鍵、精密的工業生產(chǎn)中,改變工作條件常常是不可能的(de),但是將注意力集(jí)中在提高潤滑油抗微點蝕性能的,則是一個實效的解決方法。
添加劑對微點蝕的(de)作用
對於低速重載工況下運(yùn)行(háng)的齒輪,齒根(gēn)處滑動速度高,往往會出現彈性流體動壓潤滑和邊界潤滑同時存在的混合潤滑狀(zhuàng)態。極壓抗磨添加劑的加入能與金屬表麵起化學反應生成化學反應膜,起潤滑作用,防止齒麵擦傷(shāng),膠合(hé)。但若幹(gàn)試(shì)驗表明:齒輪油中的極壓抗磨添(tiān)加劑對油品抗微點(diǎn)蝕能力的影響十(shí)分複雜。
英國倫敦帝國大(dà)學的Olver等在MPR試驗機上研究了(le)基礎油PAO及添加了極壓抗磨劑,極壓抗(kàng)磨劑與摩擦改進(jìn)劑複合劑等油品的抗微點蝕性能。研究表明:極壓抗磨添加劑如ZDDP(二烷基二硫代磷酸鋅)的加入抑製了粗糙表麵間(jiān)在跑和階段的磨損,使摩擦表麵微觀尖峰無法磨損衰減,並在其之間形成持續的(de)局部高壓,進而使表麵出現裂紋和疲勞磨損,促進了微點蝕;而加入摩擦改進劑MoDTC(molybdenum dialkyl dithoicarbamate),能在粗(cū)糙表麵尖峰頂部形(xíng)成MoS2沉積物,從一定程度上(shàng)抑製了由於極壓抗磨添加劑的加入帶來的微點蝕磨(mó)損。
另有學者指出邊界潤滑狀態下含(hán)S、P的極壓抗磨添(tiān)加(jiā)劑和(hé)金屬表麵發生化學腐蝕,使表(biǎo)麵出現腐蝕(shí)磨損和疲勞失效,進而產生應(yīng)力腐蝕裂紋。此外,隨著溫度的增加,極壓抗磨添加劑可與防鏽劑發生反應,可在金屬表麵出現沉積物(wù)並發生金屬腐蝕,從而對齒麵抗(kàng)微點蝕能力產生不利影響。
另外應提高潤滑油(yóu)的抗乳化性(xìng)能,防止油膜失效,並保證優異的高溫穩定性和氧化穩定性、抗泡沫特性。應在選擇合成潤滑油,精選(xuǎn)添加劑,找到各種添加劑性能的Z佳平衡點。
(版權歸原作(zuò)者所有)
