不同磨损形式下的滑动轴承磨损表面及其磨粒特征
滑动轴承的故障诊断分析 (DEMO)
滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量，对承载能力影响不大，因此、静压轴承可以不必调整间隙，静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑，所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断，磨坏轴承轴承，轴颈仍用45#，轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承，当载荷、转速等条件变化时，单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化，使轴心线浮动，而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下，在轴颈周围能形成几个压力油楔，把轴颈推向中央，因而向心性好。
异常磨损：由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物，轴或轴承座的刚性不良等原因，造成轴承表面严重损伤。
其特征为：轴承承载不均、局部磨损大，表面温度升高，影响了油膜的形成，从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用：油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦，以及润滑油中所含杂质（磨粒）引起的磨损。
2.液体作用：油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用：润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦，使轴瓦局部温度偏高，巴氏合金氧化变质，发生严重的转子热弯曲、热变形，甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时，其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高，而导致巴氏合金烧蚀，由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差，进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦，形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时，轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象，同时又居有一定的冲击能量和势能，所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
轴承磨损
轴承磨损磨损是滚动轴承最常见的一种失效方式，是轴承滚道、滚动体、保持架、座孔或安装轴承的轴径，由于机械原因引起的表面磨损。
我们总结常见的磨损失效现象，以图文形式形象地为各位轴承人分析一下。
1. 磨损1.1 磨料磨损关键字：◆逐级清除物料◆不充分的润滑◆污物颗粒进入◆黯淡的表面(大部分)◆过程催化料磨损明显意味着材料的逐步减少，在试运行阶段会有一些非常轻微的磨损，大部分只是显示轨迹。
在真正的磨损发生时候，大部分是由于润滑不足或者灰尘颗粒进入，通常以暗淡的表面为特征，(有时，磨损颗粒可能起到抛光材料的作用，表面可能变得非常光亮，而这一切都取决于颗粒的大小、硬度以及所处的阶段)这是一个加速过程，因为磨损颗粒将进一步降低润滑剂的可能性，并破坏轴承的微观几何形状。
图3 轴承套圈：不同的运行阶段1.2 抛光磨损新轴承的滚道表面有光泽，但反射性不强(镜面)。
因此，在轴承中真正的镜面表面意味着某些东西，有时被称为抛光，在操作过程中发生了。
平面由于抛光和塑性变形而使表面粗糙滚动轴承镜面滚道表面最常见的解释是轴承润滑不良，这通常意味着薄油膜。
这允许金属间的接触，导致磨损和塑性变形的表面微凸体。
只要表面的磨损和塑性变形较轻，即表面的“处理”仅局限于表面，那么镜面表面就是有利的。
飞越冷媒侵入产品沟道属于抛光磨损还是磨料磨损，案例：有时，镜面表面与较重的磨损相结合，如上图所示问题是:表面如何能磨损一毫米而仍然像镜子一样?解释是，尽管第一次抛光作用提高了表面粗糙度，但表面并没有形成油膜。
原油粘度过低，含有大量细小的磨料污染物颗粒（超精加工）。
轴承已经过连续抛光磨损。
这些微小颗粒总是存在于润滑剂中，但并不是每一个带有薄油膜的轴承都会被抛光。
这是为什么呢?假设影响抛光磨损过程开始的因素还有其他，如低速、重载和薄油膜的一定组合。
避免这种磨料抛光磨损的最佳方法是增加油膜厚度。
1.3 更多磨料磨损如图所示磨料能使滚动件和环件产生快速磨损，这种磨损可在球面滚子轴承的外圈上观察到。
滑动轴承常见失效形式
非金属材料
1) 轴承合金（白合金、巴氏合金） 是锡、铅、锑、铜等金属的合金， 锡或铅为基体。 优点： f 小，抗胶合性能好、对油的吸附性强、耐腐 蚀性好、容易跑合、是优良的轴承材料，常用于高速、 重载的轴承。 缺点：价格贵、机械强度较差； 只能作为轴承衬材料浇注在钢、铸铁、或青铜轴瓦上。 工作温度：t<120℃
§16-3 滑动轴承的失效形式及常用材料
一、滑动轴承常见失效形式 磨粒磨损----进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动， 对轴承表面起研磨作用。 刮伤----进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观 轮廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。 胶合----当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供 油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承 损伤。 疲劳剥落----在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑 动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。 腐蚀----润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质 对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。
1) 2) 3) 4) 减摩性----材料副具有较低的摩擦系数。 耐磨性----材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。 抗胶合----材料的耐热性与抗粘附性。 摩擦顺应性----材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表 面初始配合不良的能力。 5) 嵌入性----材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面 发生刮伤或磨粒磨损的性能。 6) 磨合性----轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 合的表面形状和粗糙度的能力。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热 能同时满足这些要求的材料是难找的， 性、工艺性和经济性。 但应根据具体情况主要的使用要求。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组 合在一起，性能上取长补短。 (二)常用轴承材料 滑 动 轴 承 材质金属材料
三、 磨粒磨损
磨粒磨损的估算(断裂方式)
• 断裂方式： • V=KP5/4d1/2KIC-3/4H-1/2L • KIC：断裂韧性
2. 磨粒磨损过程的影响因素
(1)磨粒特性的影响 磨粒的硬度、形状和粒度对材料 的磨损过程均有影响。 a. 硬度 Ha/Hm<1 软磨粒磨损； Ha/Hm>1.2 硬磨粒磨损； 1<Ha/Hm<1.2 线性磨损
各种材料的磨粒磨损相对耐磨性现象与特征接触疲劳是两接触材料作滚动或滚动加滑动摩擦时交变接触压应力长期作用使材料表面疲劳损伤局部区域出现小片或小块状材料剥落而使材料磨损的现象故又称表面疲劳磨损或麻点磨损是齿轮滚动轴承等工件常见的磨损失效形式
三、磨粒磨损
磨粒磨损示意图 硬的颗粒或硬的突起物在摩擦过程中引起物体界面材料 脱落的现象称为磨粒磨损，也称为磨料磨损。
磨粒磨损的主要特征是摩擦面上有擦伤或因明 显犁皱形成的沟槽。
磨粒磨损表面微观典型形貌
磨粒磨损机理
法向力形成压痕,切向力推动磨粒向前进。 磨粒形状与位向适当时, 磨粒似刀具切削表面, 切痕长而浅。 当磨粒较圆钝或材料表面塑性较高时,磨粒滑过 后仅犁出沟槽,两侧材料沿沟槽两侧堆积, 随后的 摩擦又会将堆积的部分压平,如此反复地塑性变形, 堆积,压平,便导致裂纹形成并引起剥落。 对碾碎性磨粒磨损, 磨粒对摩擦表面的作用主 要是使材料表面产生应力集中,韧性材料反复塑性 变形,导致疲劳破坏及脆性材料表面产生脆断。
磨粒磨损过程中存在塑性变形和断裂两种去除 机理。当磨粒与塑性材料表面接触时，主要发 生显微切削、显微犁沟两种塑性变形的磨损方 式。
当磨粒和脆性材料表面(如玻璃、陶瓷和碳化物 等)接触时，主要以表面断裂破坏为主。
• 磨粒磨损过程中材料的去除机理
滑动轴承的损坏形式分析
滑动轴承的损坏形式分析1.早期损坏的形式轴承在正常使用过程中，由于逐渐磨损直到最后失去工作能力、结束其使用寿命，这种自然损伤是难以避免的。
但如果因发动机装配调整不当、润滑油品质不好或使用条件恶劣等因素致使轴承过早地磨损或出现各种损伤，则是人为造成的早期损坏。
早期损坏不仅大大地降低轴承的使用寿命，同时也会影响发动机的正常工作。
根据长期对柴油机维修的经验发现，滑动轴承早期损坏的常见形式有机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀等。
⑴机械损伤滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面出现不同程度的沟痕，严重时在接触表面发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤；一般情况下，接触面损伤与烧蚀现象同时存在。
造成轴承机械损伤的主要原因是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。
⑵轴承穴蚀滑动轴承在气缸压力冲击载荷）的反复作用下，表面层发生塑性变形和冷作硬化，局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，在受载表面层形成穴。
一般轴瓦发生穴蚀时，是先出现凹坑，然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂，裂纹沿着界面的平行方向扩展，直到剥落为止。
滑动轴承穴蚀的主要原因是，由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱，在油流紊乱的真空区形成气泡,随后由于压力升高，气泡溃灭而产生穴蚀。
穴蚀一般发生在轴承的高载区，如曲轴主轴承的下轴瓦上。
⑶疲劳点蚀轴承疲劳点蚀是指，由于发动机超负荷工作，使得轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。
这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大，或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。
因此，使用时应该注意避免轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转；怠速时要将发动机调整到稳定状态；确保正常的轴承间隙，防止发动机转速过高或过低；检查、调整冷却系统的工作情况，确保发动机的工作温度适宜。
⑷轴承合金腐蚀轴承合金腐蚀一般是区为润滑油不纯，润滑油中所台的化学杂质（酸性氧化物等）使轴承合金氧化而生成酸性物质，引起轴承合金部分脱落，形成无规则的微小裂孔或小凹坑。
滑动轴承的详细信息
滑动轴承的认真信息概况滑动轴承（slidingbearing），在滑动摩擦下工作的轴承。
滑动轴承工作平稳、牢靠、无噪声。
在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有肯定的吸振本领。
但起动摩擦阻力较大。
轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳—石墨，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。
滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
原理依据轴承的工作原理可分：滚动摩擦轴承（滚动轴承）和滑动摩擦轴承（滑动轴承）。
滑动轴承:在滑动轴承表面若能形成润滑膜将运动副表面分开，则滑动摩擦力可大大降低，由于运动副表面不直接接触，因此也避开了磨损。
滑动轴承的承载本领大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用，因此，在工程上获得广泛的应用。
润滑膜的形成是滑动轴承能正常工作的基本条件，影响润滑膜形成的因素有润滑方式、运动副相对运动速度、润滑剂的物理性质和运动副表面的粗糙度等。
滑动轴承的设计应依据轴承的工作条件，确定轴承的结构类型、选择润滑剂和润滑方法及确定轴承的几何参数。
分类滑动轴承种类很多。
①按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。
②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
主轴轴承磨损种类
主轴轴承磨损种类
主轴轴承磨损的种类主要包括以下几种：
1. 表面磨损：主轴轴承在长期使用中，由于摩擦和磨损，表面会出现磨损现象。
常见的表面磨损有磨条、磨痕、磨瘤等。
2. 疲劳磨损：主轴轴承在长期高速旋转中会受到循环负荷作用，导致金属疲劳，出现疲劳磨损。
常见的疲劳磨损有疲劳裂纹、疲劳剥皮等。
3. 燃蚀磨损：主轴轴承在高温、高速、油脂不足等条件下，由于润滑不良，会出现燃蚀磨损。
常见的燃蚀磨损有烧结、灼烧、卡焊等。
4. 异物磨损：主轴轴承在工作时，如果混入异物进入轴承内部，会导致异物磨损。
常见的异物磨损有磨粒磨损、轴承卡死等。
5. 腐蚀磨损：主轴轴承在潮湿环境中，由于氧化、腐蚀等原因，会出现腐蚀磨损。
常见的腐蚀磨损有锈蚀、蚀纹等。
机械设计4[1].12#滑动轴承
![机械设计4[1].12#滑动轴承](https://img.taocdn.com/s3/m/fcef3f1ec5da50e2524d7fbc.png)
§4-4 流体润滑原理简介
(一)流体动力润滑:两相对运动的摩擦表面借助 流体动力润滑: 于相对速度而产生的粘性流体膜来平衡外载荷; 于相对速度而产生的粘性流体膜来平衡外载荷; (二)弹性流体动力润滑:高副接触中,接触应力 弹性流体动力润滑: 使表面产生局部弹性变形,在接触区形成弹性流 体动力润滑状态; (三)流体静力润滑:将加压后的流体送入摩擦表 流体静力润滑: 面之间,利用流体静压力来平衡外载荷;
du 即 : τ = η ( 4 6) dy
剪切 应力 动力 粘度 速度 梯度
Uh h u
x
y
u=0
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b)运动粘度与动力粘度的换算关系: η 2 ν= m / s 粘—温曲线见 图4-9 密度 ρ
动力粘度η:主要用于流体动力计算.Pas 动力粘度 运动粘度ν:使用中便于测量.m2/s 运动粘度 2.油性(润滑性):润滑油在摩擦表面形成各种吸附膜 油性
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径向轴承, 滑动轴承 :径向轴承,止推轴承
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§12-2 径向滑动轴承的结构
整体式径向滑动轴承
对开式径向滑动轴承 对开式径向滑动轴承 径向
图15-18 斜剖 分式径向 径向滑动 分式径向滑动 轴承
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§12-2 径向滑动轴承的结构
调心滑动轴承
可调间隙的滑动轴承
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滑动轴承
MPa m / s
v=
πn ( d1 + d 2 )
60 × 1000 × 2
≤ [v ]
m/s
44
(上式中各参数见表12-6) 上式中各参数见表 )
中南大学考研试题
设计计算非液体滑动轴承时要验算: 设计计算非液体滑动轴承时要验算 1) ; 其目的是 p ≤ [ p] 2) 3)
提升机滑动轴承的磨损失效分析
提升机滑动轴承的磨损失效分析提升机是一种用于垂直运输物料的机械设备，在工业生产中广泛应用。
滑动轴承作为提升机的主要支撑部件之一，承受着重要的工作负荷，其磨损失效对提升机的正常运行和使用寿命有着重要的影响。
研究提升机滑动轴承的磨损失效是提高提升机工作效率和延长使用寿命的关键问题之一。
1. 磨损形态：滑动轴承的磨损形态可以分为磨粒磨损、磨蚀磨损和疲劳磨损等几种类型。
磨粒磨损是指由于杂质、磨粒等硬颗粒进入轴承摩擦表面导致的磨损现象；磨蚀磨损是指在高速运动下，轴承表面因润滑膜破裂而直接接触，造成直接摩擦磨损；疲劳磨损是指长时间高负荷运行下，轴承由于应力超过其承受极限而发生的表面磨损。
2. 磨损原因：提升机滑动轴承的磨损一般是由多种原因造成的。
使用环境恶劣是导致磨损的主要原因之一，如灰尘、湿气等对轴承的侵蚀。
润滑状况不良也是导致磨损的重要原因，如油膜破裂或润滑油质量不良。
设计和制造的质量问题也可能导致磨损，如轴承间隙过大或装配不当等。
3. 磨损评估方法：目前，常用的提升机滑动轴承磨损评估方法有几种。
首先是摩擦学方法，通过测量磨损面的摩擦系数和接触面积来评估磨损程度。
其次是形貌学方法，通过观察和测量磨损面的形貌特征来评估磨损程度。
最后是声学方法，通过监测轴承的声音信号来评估磨损程度。
为了降低提升机滑动轴承的磨损失效，可以采取以下措施：1. 改进设计和制造工艺，提高轴承的质量和寿命。
具体措施包括减小轴承的间隙，提高精度和表面光洁度等。
2. 加强润滑管理，确保润滑油的质量和数量。
定期更换润滑油，并定期检查和清洁润滑系统。
3. 增加保护措施，防止灰尘、湿气等污染物进入轴承，如安装密封件和滤网等。
提升机滑动轴承的磨损失效分析对提高提升机的性能和使用寿命具有重要意义。
在实际应用中，应采取相应的措施来降低磨损程度，从而提高轴承的工作效率和使用寿命。
滑动轴承的磨损与润滑性能分析
滑动轴承的磨损与润滑性能分析滑动轴承是机械设备中常见且重要的部件，它在许多领域中承载着重要的工作负荷。
磨损和润滑性能是滑动轴承运行过程中需要关注的关键问题。
本文将对滑动轴承的磨损机理进行分析，并探讨润滑性能对轴承寿命的影响。
一、磨损机理滑动轴承的磨损主要包括胶合磨损、磨料磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等不同形式。
胶合磨损是指轴承表面因为高温、高压和润滑剥离薄膜不均匀而形成的瞬时相互粘接和断裂。
磨料磨损是指固体颗粒的相对运动所引起的表面损伤，主要是磨料颗粒划过金属表面引起的。
疲劳磨损指轴承表面长时间承受交变应力而导致的逐渐疲劳裂纹而产生的磨损。
腐蚀磨损是指轴承在特定环境下，如水、酸、碱等的作用下引起的表面腐蚀磨损。
二、润滑性能对轴承寿命的影响润滑性能是滑动轴承寿命的重要因素之一。
合适的润滑剂可以降低摩擦系数，减少磨损，延长轴承的使用寿命。
在滑动轴承中，润滑剂主要起到润滑和冷却的作用。
合适的润滑剂可以形成一层均匀的油膜，在轴承和轴颈之间形成稳定的分离层，减少摩擦和磨损。
此外，润滑剂也能将磨损颗粒带走，保持轴承表面的光洁度，减少磨损的可能性。
润滑性能还取决于润滑剂的黏度、添加剂和润滑膜厚度。
黏度是指润滑剂的流动性，它对润滑剂的输送和形成均匀油膜起到重要作用。
适当的黏度可以保持润滑膜的稳定性和完整性，避免油膜的破裂和润滑失效。
添加剂可以提高润滑剂的性能，如抗氧化、抗磨削、防锈等。
润滑膜厚度取决于润滑剂的润滑性能和载荷，当润滑膜太薄时，摩擦和磨损就会增加，而当润滑膜太厚时，润滑剂的黏度阻力会增加，影响轴承的运行效率。
三、改善滑动轴承的磨损与润滑性能为了改善滑动轴承的磨损和润滑性能，可以采取以下措施：1. 选择合适的润滑剂：根据不同的工作环境和要求，选择适合的润滑剂。
低温下可选用高粘度的润滑剂，高温下可选用高温润滑剂。
2. 控制润滑剂的入口温度：过高或过低的润滑剂温度都会影响润滑性能和寿命。
因此，在使用过程中，需要控制好润滑剂的温度。
机械设计(10.1.1)--滑动轴承的特点、类型和摩擦状态
10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状态
一、滑动轴承的组
成F
a
轴瓦
轴
轴环
推力环
组成：轴颈、轴瓦、止推环组成滑动摩擦副。
向心轴承——圆柱面或圆锥面摩推力轴承——平面摩
轴瓦
F
轴颈
油孔
二、滑动摩擦副的摩擦状
态干摩擦基体直接接触:f
=0.3~0.7
摩擦磨损严重边界摩擦f =0.1~0.3
液体摩擦
f =0.01~0.05
避免磨损混合摩擦干+边界+液体
物理、化学吸附膜；
化学反应膜;污染膜
10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状
态
二、滑动摩擦副的摩擦状态
三、滑动轴承的特
点特点：
(1)面接触,承载能力大
(2)抗冲击能力强、噪声小
(3)零件少,能实现高回转精度
(4)大型重型轴承,单件和小量生产,成本低
(5)径向尺寸小(6)适用速度范围广,尤其在高速和超高速场合有优势
(7)能实现液体摩擦状态,摩擦磨损小,寿命长
(8)能在水、腐蚀介质、无润滑等特殊恶劣条件工作10-1 滑动轴承的特点、类型和摩擦状
态三、滑动轴承的特点
应用： 内燃机、汽轮机、铁路机车、轧机、机床等机械中应用广泛。
磨粒磨损的特征
磨粒磨损的特征
磨粒磨损的特征主要表现在以下几个方面：
1. 表面形成小的平面和缺口：在物体原有的表面上，磨粒磨损会导致形成小的平面和缺口，这些小平面和缺口会阻碍物体表面上的润滑，使表面变得粗糙。
随着交替的摩擦，这些小的缺口和平面会越发深化。
2. 磨粒与表面的接触面积变大：磨粒磨损过程中，磨粒与表面的接触面积会变得越来越大，使得力学过程变得越来越困难，从而减缓物体腐蚀性能。
3. 磨粒形状与位向适当时对表面进行切削：磨粒形状与位向适当时，磨粒就像刀具一样切削叶轮表面，形成切痕长而浅的现象。
当液压泥浆泵吸排的混合液体中磨粒较圆钝或材料表面塑性较高时，磨粒滑过后仅犁出沟槽，两侧材料没沟槽两侧堆积，随后的摩擦又会将堆积的部分压平，如此反复地塑性变形、堆积、压平，便导致裂纹形成并引起叶轮表面金属的剥落。
4. 材料表面产生应力集中：磨粒对摩擦表面的作用主要是使材料表面产生应力集中，叶轮的韧性材料反复塑性变形，导致疲劳破坏及脆性材料表面产生脆断。
5. 磨粒磨损分为机械磨损和化学磨损：机械磨损指的是物理本质的破坏；而化学磨损是指因化学反应而产生的破坏。
以上是磨粒磨损的特征供您参考，如需更专业的信息建议咨询物理学专家或查阅相关文献资料。
轴承磨损的标准
轴承磨损的标准轴承磨损是指轴承在运转过程中由于负荷、速度、润滑等方面的原因而发生的表面磨损。
轴承磨损严重影响机械设备的正常运行，因此制定轴承磨损的标准对于设备的性能和寿命具有重要意义。
1. 表面磨损表面磨损是指轴承表面发生的破坏，主要包括磨粒磨损、磨痕磨损和疲劳磨损。
磨粒磨损是由磨粒在轴承工作表面滚动或滑动引起的。
磨痕磨损是在轴承表面形成划伤或刻痕。
疲劳磨损是由于轴承在连续工作下承受不断的应力变化而引起的磨损。
根据国内外相关标准，轴承表面磨损一般可分为轻微磨损、中等磨损和严重磨损三个等级。
轻微磨损是指根据轴承正常工作条件下表面的磨损情况，如允许轻微磨粒磨损、轻微磨痕磨损和轻微疲劳磨损；中等磨损是指介于轻微磨损和严重磨损之间，轴承表面磨损不得过多，维持一定水平；严重磨损是指轴承表面磨损明显超过正常范围，需要更换或修复。
2. 温度升高轴承磨损会导致轴承处于不稳定状态，工作时会产生摩擦热，进而导致轴承温度升高。
温度升高是轴承磨损的重要标志之一。
根据相关标准的要求，轴承工作温度应在规定范围内，超过规定范围则属于磨损过大。
一般来说，轴承的标准工作温度是根据其材料和润滑条件来确定的。
如果轴承温度超过标准工作温度的10%以上，则表明轴承磨损严重，需要采取相应的维修或更换措施。
3. 轴承噪音轴承磨损还会导致轴承噪音的增加。
一般来说，轴承在正常工作条件下应保持低噪音水平。
轴承噪音可分为正常噪音和异常噪音。
根据相关标准，轴承的正常噪音范围是在正常工作条件下，未出现明显异常噪音的情况下。
而异常噪音通常是由于轴承的磨损程度过大导致的。
异常噪音会对设备的正常运行产生安全隐患，需要及时处理。
4. 润滑状态润滑在轴承磨损中起着至关重要的作用。
轴承的润滑状态直接影响轴承的寿命和性能。
根据相关标准，轴承润滑状态应保持良好，润滑油的污染程度应符合规定范围。
如果轴承润滑状态较差，出现油品变质、污染或失效的情况，则属于轴承磨损的标准范畴。
几种不同硬度材料的滑动磨粒磨损特征
几种不同硬度材料的滑动磨粒磨损特征的报告，600字
滑动磨粒磨损是一种磨损形式，它主要涉及到磨粒之间的相互擦拭，因此材料硬度对滑动磨粒磨损有很大影响。
本文将讨论不同硬度材料的滑动磨粒磨损特征。
首先，软材料的滑动磨粒磨损特征是滑动磨粒与材料表面的粘附作用。
在滑动磨粒表面的尖端会生成脆性物质，这些物质会和材料表面的分子互相粘合。
因此，软材料的滑动磨损速率较慢。
此外，由于滑动磨粒的温度较高，这将加剧材料表面分子之间的粘附作用，使得软材料的滑动磨损进一步减缓。
其次，硬材料的滑动磨粒磨损特征是滑动磨粒的破碎和外力引起的裂纹。
在滑动磨粒与硬材料表面的摩擦中，滑动磨粒会受到很大的冲击力，从而使它破裂成许多小碎片，并在材料表面形成小裂纹。
随着磨粒尺寸的减小，外力作用加剧，这也会加快硬材料的滑动磨损速率。
综上所述，不同硬度材料的滑动磨粒磨损特征不尽相同。
软材料的滑动磨损特征是滑动磨粒与材料表面的粘附作用，而硬材料的滑动磨损特征则是滑动磨粒的破碎和外力引起的裂纹。
滑动磨损的速率也受到外界影响，例如环境温度、湿度和磨粒尺寸等因素。
转轴磨损特点
转轴磨损特点
转轴磨损特点指的是在工作过程中，旋转轴承或其他机械零件的表面因摩擦而受到磨损的特点。
下面是一些常见的转轴磨损特点：
1. 磨粒磨损：当工作介质中含有硬质颗粒时，这些颗粒会在轴承表面形成磨粒，并与轴承表面之间发生磨擦，导致磨损。
2. 疲劳磨损：经过长时间的旋转工作，轴承表面可能因受到交替应力加载而产生裂纹，最终导致局部磨损和断裂。
3. 磨削磨损：当旋转轴承与其它机械零件之间发生相对滑动时，它们之间的摩擦力会导致细微的材料去除，从而引起磨损。
4. 脱屑磨损：当轴承表面存在松动或不规则的表层时，局部表层可能会脱落，导致脱屑和磨损。
5. 腐蚀磨损：在潮湿或腐蚀介质中，轴承表面可能会发生化学反应，导致局部腐蚀和磨损。
这些磨损特点会导致轴承的寿命缩短或性能下降，因此在维护和使用机械设备时，需要重视轴承的磨损问题，并采取适当的措施进行修复或更换。
不同磨损形式下的滑动轴承磨损表面及其磨粒特征
图 1 立式万能摩擦磨损试验机 MMW 21 Fig 1 The sketch map of MMW 21 tribo2tester
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障诊断具有重要意义 [3 ] 。 1 试验部分 111 试验材料及参数
3 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 50705070) 1 收稿日期 : 2008 - 07 - 16 作者简介 : 袁成清 ( 1976—) , 男 , 副教授 , 主要从事船舶机械 摩擦学等方面的科研工作 1E2mail: ycq@whut1edu1cn1
对收集的滑动轴承磨粒进行了铁谱分析 , 比较观 察了滑动轴承的磨损表面形貌 , 滑动轴承试验各磨损 阶段的磨粒铁谱图像和磨损表面形貌见表 6。
根据表 6所示的磨粒图像和磨损表面形貌 , 结合 定量铁谱分析和磨粒数字化分析 , 对这些不同磨损形 式下的滑动轴承磨损表面和磨粒之间的对应关系进行
了分析 , 分析结果如表 7所示 。从表 7可以看出 , 滑 动轴承运行过程中不同磨损形式下产生的磨粒和滑动
润滑油中较小的磨料 在磨损表面移动引起 润滑油中含水 、硫等
临界摩擦
混合磨损
游离金属磨粒 、薄片状磨损磨粒 、表面光
滑 、边界不规则 , 主尺寸一般小于 15 μm
稳定光滑的切混层
磨损区域较长时间处 于油膜太薄的状态
3 结论 试验模拟 了 滑 动 轴 承 各 主 要 磨 损 阶 段 的 磨 损 过
关键词 : 滑动轴承 ; 磨损 ; 磨粒 ; 磨损表面 中图分类号 : TH11711 文献标识码 : A 文章编号 : 0254 - 0150 (2008) 12 - 021 - 4
常见的8类磨粒特征来说明磨损类型与其对应的磨粒形貌
常见的8类磨粒特征来说明磨损类型与其对应的磨粒形貌常见的8类磨粒特征来说明磨损类型与其对应的磨粒形貌。
（与润滑有关的⾮磨损微粒的描述在软件中有详细介绍）1 正常磨损状态下，机械摩擦副之间处于良好的润滑中。
此时，油液中仅产⽣少量的尺⼨在1~15微⽶的细⼩、薄⽚磨粒。
在铁谱⽚上呈现出整齐的“链式”排列。
在⾼倍视场下，可以看到每⼀颗磨粒表⾯光滑，很薄，闪耀着⾦属光泽。
2 粘着磨损是⼀类异常磨损。
产⽣于瞬时⾼温接触。
此时，局部⾼温使得摩擦副的微凸体“焊合”在⼀起，相对运动中⼜发⽣撕裂，最终脱离母体形成块状粘着磨粒。
在典型的粘着磨粒的表⾯可以看到两种不同的材料紧紧粘在⼀起。
图中是⼀对钢-铝摩擦副的粘着磨粒。
滑动齿轮、发动机中的摩擦副经常发⽣粘着磨损。
3 滑动磨粒的特征是表⾯有明显的划痕。
划痕的多少、深浅、单⽅向还是多⽅向表明了滑动强度的⼤⼩。
这是⼀种恶性磨损，对机械设备有极⼤的伤害，⼀旦发现就应该报警，并设法制⽌这样的异常⼯况继续发展。
4 切削磨粒呈现出“车床磨屑”样，故称为切削磨损。
它是⼀种快速的劣化磨损，任其发展设备会在短时间内发⽣意外事故。
此时，应该停机维修。
对于这种恶性磨损，铁谱监测能够灵敏地发现它的早期症状。
5 疲劳⽚状磨粒的主要特征是：表⾯光滑，厚度仅有⼏个微⽶。
它主要产⽣在齿轮、滚动轴承和某些液压系统中。
尺⼨范围在10~上百微⽶。
它的数量多少和尺⼨⼤⼩表明这种磨损的程度。
铁谱监测能够跟踪它的发展趋势，能提出及时制⽌其继续发展的建议。
6．球状磨粒也是⼀种疲劳磨损产物，它的形成机理有许多说法，这⾥暂且不论。
球状磨粒在滚动轴承、精密液压系统、发动机的故障中能够见到。
它因⾃⼰的形状得名。
其直径尺⼨范围在1~25微⽶。
⼀旦故障发⽣，每毫升油样中有上万颗这样的球粒。
铁谱监测能够准确地捕捉到它的发展进程，因此能够有效控制这类故障持续发⽣。
7．氧化磨粒属于化学磨损，⼤多因为油润系统中有⽔⽽⽣成。
氧化磨粒的颜⾊为橘红⾊。
滑动轴承常见失效形式
2）铜合金 优点：青铜强度高、承载能力大、耐磨性和导热性 都优于轴承合金。工作温度高达250 ℃。
缺点：可塑性差、不易跑合、与之相配的轴径必须淬硬。 青铜可以单独制成轴瓦，也可以作为轴承衬浇注在钢 或铸铁轴瓦上。 锡青铜 →中速重载 铅青铜 →中速中载 铝青铜 →低速重载 3）铝基合金 铝锡合金： 有相当好的耐腐蚀合和较高的疲劳强度， 摩擦性能也较好。在部分领域取代了较贵的轴承合 金与青铜。 4) 铸铁：用于不重要、低速轻载轴承。
表16-1 常用轴瓦及轴承衬材源自的性能续表16-1 常用轴瓦及轴承衬材料的性能
§16-3 滑动轴承的失效形式及常用材料
一、滑动轴承常见失效形式 磨粒磨损----进入轴承间隙的硬颗粒有的随轴一起转动， 对轴承表面起研磨作用。 刮伤----进入轴承间隙的硬颗粒或轴径表面粗糙的微观 轮廓尖峰，在轴承表面划出线状伤痕。 胶合----当瞬时温升过高，载荷过大，油膜破裂时或供 油不足时，轴承表面材料发生粘附和迁移，造成轴承 损伤。 疲劳剥落----在载荷得反复作用下，轴承表面出现与滑 动方向垂直的疲劳裂纹，扩展后造成轴承材料剥落。 腐蚀----润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质 对轴承材料有腐蚀，材料腐蚀易形成点状剥落。
6) 磨合性----轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻 合的表面形状和粗糙度的能力。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热 能同时满足这些要求的材料是难找的， 性、工艺性和经济性。 但应根据具体情况主要的使用要求。 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组 合在一起，性能上取长补短。 (二)常用轴承材料 滑 动 轴 承 材 料 金属材料
5) 多孔质金属材料 运转时轴瓦温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 油自动进入 摩擦表面起到润滑作用。含油轴承加一次油，可使用较长时间。 含油轴承： 用粉末冶金法制作的轴承，具有多孔组 织，可存储润滑油。可用于加油不方便的场合。 6) 非金属材料 工程塑料：具有摩擦系数低、可塑性、跑合性良好、耐 磨、耐腐蚀、可用水、油及化学溶液等润滑的优点。 缺点：导热性差、膨胀系数大、容易变形。为改善此 缺陷，可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用。 碳--石墨：是电机电刷常用材料，具有自润滑性，用于 不良环境中。 橡胶轴承：具有较大的弹性，能减轻振动使运转平 稳，可用水润滑。常用于潜水泵、沙石清洗机、钻 机等有泥沙的场合。 木材：具有多孔结构，可在灰尘极多的环境中使用。
磨粒磨损概述
磨粒磨损基本介绍由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象，称为磨粒磨损。
其特征是在摩擦副对偶表面沿滑动方向形成划痕。
磨损分类磨料磨损有多种分类方法，例如，以力的作用特点来分，可分为：(1)低应力划伤式的磨料磨损，它的特点是磨料作用于零件表面的应力不超过磨料的压溃强度，材料表面被轻微划伤。
生产中的犁铧，及煤矿机械中的刮板输送机溜槽磨损情况就是属于这种类型。
(2)高应力辗碎式的磨料磨损，其特点是磨料与零件表面接触处的最大压应力大于磨料的压溃强度。
生产中球磨机衬板与磨球，破碎式滚筒的磨损便是属于这种类型。
(3)凿削式磨料磨损，其特点是磨料对材料表面有大的冲击力，从材料表面凿下较大颗料的磨屑，如挖掘机斗齿及颚式破碎机的齿板。
也有以磨损接触物体的表面分类，分为两体磨料磨损和三体磨料磨损。
两体磨损的情况是，磨料与一个零件表面接触，磨料为一物体，零件表面为另一物体，如犁铧。
而三体磨损，其磨损料介于两个滑动零件表面，或者介于两个滚动物体表面，前者如活塞与汽缸间落人磨料，后者如齿轮间落人磨料。
这两种分类法最常用。
试验规律虽然零件或材料的耐磨性能不是材料的固有特性，它与许多因素有关，但是材料本身的硬度和磨粒的硬度是影响磨料磨损的两个最主要的因素，现已总结出它们的影响规律。
(1)如果材料预先已经过加工硬化，则对增加耐磨性就不再起作用。
这说明磨损试验本身，已使材料表面达到了最大的加工硬化状态。
(2)材料的耐磨性显然与磨粒的硬度、几何形状、物理性能有关。
除了提高材料本身硬度可增加抗磨料磨损性能外，还可进行感应加热淬火、渗碳、氮化、表面喷镀与堆焊来提高耐磨性。
磨损机理(1)微观切削磨损机理(2)多次塑变导致断裂的磨损机理(3)微观断裂磨损机理影响磨粒磨损的因素(1)磨料的硬度、大小及形状，磨粒的韧性、压碎强度等。
(2)外界载荷大小、滑动距离及滑动速度。
(3)材料自身的硬度及内部组织。
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润滑 与密封
ＬＵＢＲＩ ＣＡＴ ０Ｎ １ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｄｅ ． ２ ０ ｅ ０ ８
第３ ３卷 第 ｌ ２期
Ｖ０． ３ Ｎ０ １ １３ ． ２
不 同磨 损形 式 下 的滑 动 轴 承磨 损表 面及 其磨 粒 特 征
袁成清 王志芳 周志红 严 新 平
Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｎ ｉａｅｔ ａ ｒ ｕ ｆ ｃ ￣ ｔｒ ｓｃ ｕ ｄ ｂ ｂａ ｎ ｄ ｔｒ ｕ ｈ ｍｏ ｉｏ ｎ ａ ｅ ｒｓｉ ｆｒ ａｉｎ ｉ ｕ ｒｃ ｔ ｎ ｈ ｅ ｕｔ ｉ ｄｃ ｔ ｈ ｔｗｏｎ ｓ ｒａ ｅｔａｕ ｅ ｏ ｌ ｅ ｏ ｔｉｅ ｈ ｏ ｇ ｎｔｒ ｇｗｅ ｒｄ ｂ ｎ ｏ ｓ ｉ ｉ ｍ ｔ ｎ ｌｂ ｉａｉ ｏ ｏ ｏｌｗｈ ｃ ｕ ｄ ｃ ｎｒｂ ｔ ｏ ｔ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ｉｇ ｏ ｉ ｏ ｌ ｉ ｇ ｂ ａｉ ｇ ． ｉ， ｉｈ ｗｏ ｌ ｏ ｔｉｕ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｔ ｎ ｄａ ｎ ｓｓ ｆｓｉ ｎ ｅ ｒｎ ｓ ｉ ｄ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｌｄｎ ｅ ｒｎ ｓ； ａ ； ａ ｅ ｒｓ； ｒ ｕ ｆｃ ｙ ｒ ｓ ｓｉ ｉｇ ｂ ａ ｇ ｗｅ ｒ ｗｅ ｒｄ ｂ ｉ ｗｏ ｎ ｓ ｒａ ｅ ｉ
滑 动轴承是众多机 械 中最重 要的 结构单 元之 一 ， 其可靠性直接关系到 内燃 机的安 全运转 。由于滑动轴 承特殊 的结构和工作环境 ，其工作条件 十分恶 劣 ，它 的损坏轻则报废 ，严重的将 导致 曲轴 、机体 、连杆报 废 ，甚至造成人身伤亡事 故。因此 ，必须对滑动轴承 进行状态监测 ，避 免其发生严重故 障，以减少经济损 失 。摩擦表面形貌直接反 映机械零件 的磨损 、疲劳和 腐蚀等特征行为 ，不 同磨损过程后 的磨损表面形貌差 别很大 ，不同 的摩擦 表 面状 态也 会影 响摩 擦 副 的性
基金项 目：国家 自 科学 基金项 目 （００００ 然 ５７５７ ）．
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ８—０ ７—１ ６
作 者简 介 ：袁 成清 （９６ ） １７一 ，男 ，副教 授 ，主要从 事船 舶 机 械 哮擦学 等方 面的科 研工作 ． － ａ ：ｙｑ ｈｔｅｕＣ． Ｅｍ ｉ ｃ＠ｗ ｕ ｄ．ｌ ｌ ． １
中 图分 类号 ：Ｔ １． 文献 标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：０５ ０ ５ （０ ８ １ ０ １— Ｈ１７ １ ２４— １０ ２０ ） ２— ２ ４
Ｃｈａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｏ ｎ Ｓ ｆ ｃ ｓａ ｄ Ｗ ｅ ｒ Ｄｅ ｒｓｉ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆＷ ｒ ｕｒａ ｅ ｎ ａ ｂ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｉ ｇ Ｂｅ ｒｎ ｓ ｕ ｄｅ ｆｅ ｅ ｔＷ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｅ ｌ ｎ ａ ｉ ｇ ｎ ｒ Ｄｉｆ ｒ ｎ ａ ｄ ｄｓ
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（ ｅ ａｉｔ Ｅ ｇｎｅｉｇＩｓｔｔ， ｈｎＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｗｕ ａ ｕ ｅ ４０ ６ ，ｈｎ ） Ｒ ｌ ｂ ｉ ｎｉｅｒ ｔｕｅＷｕ ａ ｎｖ ｓｙ ｆ ｅｈｏｏ ， ｈｎＨ ｂ ｉ ３ ０ ３ Ｃ ｉ ｉ ｌｙ ｎ ｎｉ ｅ ｉ ｇ ａ
据 ，其 可直接从润滑油油样 中获取 ，实时监测方便快 捷 。因此 ，基于油液监测的摩擦学分 析方法是对 滑动轴承进行故障预测和诊断的有效方 法。研究不 同 磨损形 式下 滑 动轴 承润 滑 油 中的磨 损 产 物 （ 粒 ） 磨 和其磨损表面特征之间的对应关 系 ，对 滑动轴 承的故
Ａｂｔａ ｔＩ ｒ ｅ ｏｄ ａ ｎ ｓ ｌ ｉ ｇ ｂ ａ ｎ ｓｆｓ ｎ ｃ ｕ ａｅｙ， ｉ ｅ ｅ ｔｔｐ ｃ ｌｗｅ ｒｓａ ｅ ｆｓｉｉ ｇｂ ａ ｉｇ ｓ ｓｒ ｃ ：ｎ ｏｄ ｒｔ ｉｇ ｏ ｅ ｓｉ ｎ ｅ ｒ ｇ ａ ｔａ ｄ ａ ｃ ｒ ｔｌ ｄｆ ｒ ｎ ｙ ｉａ ａ ｔｇ ｓｏ ｌ ｎ ｅ ｒｎ ｓｗａ ｄ ｉ ｆ ｄ ｓｍｕ ａｅ ｎｔｉｌｍａ ｈｎ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ａ ｄ ｓ Ｗ ｅ ｒｄ ｂ ｉ ｌ ｒ ｕ ｆｅ ｎｏｍａｉｎ ｗｅｅ ｃ ｌｅ ｔｄ． ａａ ｔｒ ｉ ｌｔｄ ｉ ｒａ ｃ ｉ ｅｕ ｄ ｒｄ ｆ ｒ ｎ ｆ ｗｅ ｒｍｏ ｅ ． ａ ｅ ｒｓａｌ ｗｏｎ ｓ ｒａ ｅ ｉｆｒ ｔｏ ｒ ｏｌｃｅ Ｃｈ ｒ ｃｅ — ｄ
（ 武汉理工大学 可靠性工程研究所
湖北：为了对其实现快速和准确的诊断，在试验机上模拟 了滑动轴承的各个典型磨损过程，收集各 阶段产生的磨粒 信息 ，观察磨损表面形貌 ，研究 了磨粒 和磨损表面特征及其对应关系 。结果表明通过检测润滑油中的磨粒信息可以间接
获 得 滑 动轴 承 的磨 损表 面特 征 ，进 而进 行 滑 动轴 承 的 状态 诊 断 。 关键 词 ：滑动 轴 承 ；磨 损 ；磨 粒 ；磨 损 表 面
ｉｔｃ ｆｗｏ ｎ ｓ ｒａ ｅ ｎ ａ ｅ ｒｓ ｔｅｍａ ｐｎ ｅａｉｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ａ＂ ｅ ｒｓａ ｄ ｗｏｎ ｓ Ｉａ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ａｅ ． ｓｉｓ ｏ ｒ ｕｆｃ ｓａ ｄ ｗｅ ｒｄ ｂ ，ｈ ｐ ｉ ｇｒ ｌｔ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｗｅ ｌｄ ｂ ｎ ｒ ｕ￣ ｅ ｓｗｅ ｅｉ ｖ ｓｉ ｔｄ ｉ ｏ ｉ ｇ
障诊断具有重要意义 。
１ 试 验 部 分
１ １ 试验 材 料及 参数 ．
能 。但利用摩擦 副表 面状态信息进行机器 日常故 障预 测和诊断有 一定 的难度 ，因为获得摩擦副表面状态信 息需要解体 机器 。机械零件 的磨损 、疲劳和腐 蚀等产
生的磨粒是磨损过程 中的重要信息载体和磨损机制判