飞机常见机械磨损故障的分析

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朱永|大连长丰实业总公司摘要：随着国防实力的不断增强和部队训
练任务的增强，飞机在全天候条件下的使用频
率越来越高，这也对飞机的维修提出了更为严
苛的要求，纵观飞机的故障情况，零件、附件
等飞机内部的组成部分在飞机的使用中的磨损
情况尤为凸显，因此需要在飞机的维修环节中
给予高度的重视。

关键词：机械；磨损；故障；分析
零件在摩擦时产生的磨损是外界作用最普
遍的形式之一。

掌握磨损规律得以考虑零件工
作条件按照磨损外观特征来确定磨损类型，从
而可以正确地选择与之斗争的方法。

摩擦时的
磨损乃是材料从零件表面破坏和分离的过程，
也是零件尺寸和形状逐渐改变中显现出的残余
变形在零件上的积累过程。

以磨损形式来表现
的故障就是这个过程的结果，在故检零件时磨
损量值是用零件直径、厚度、长度、体积或重
量变化的单位来表示。

就像活动件会被磨损那
样,固定的带有过盈的装配件也会遭受磨损:
螺接零件、铆接零件、键连接零件和铰链螺栓
连接零件，滚动轴承和滑动轴承，齿轮传动，
螺旋副和滑动副，液气系统作动筒，压缩机
叶片和许多其他零件，尽管它们相互间或与周
围介质之间相对位移很小但也会产生一定的磨
损。

磨损速度和磨损量值取决于磨损种类，它
由零件表面接触部位经受的过程来决定。

准确
地确定磨损种类和量值使得我们可制定更有效
的方法以便减少磨损和修复被磨损的零件。

磨
损可分为3种基本类型:机械磨损,腐蚀机械
磨损，电流作用磨损。

机械磨损—由于机械作用引起的磨损，根
据磨损的模式，可以分成以下几类：
（1）硬质点的切削和划伤作用(磨削
磨损)；
（2）被液流或气流挟带的硬质点作用(相
当液削磨损和气削磨损)；
（3）塑性变形能力耗尽的表层材料微小
范围的二次变形作用，因而产生裂纹和质点分
离(摩擦时疲劳磨损)；
（4）液流或气流作用(侵蚀磨损一一液
体侵蚀磨损或气体侵蚀磨损)；
（5）当零件相对液体运动(或者相反)时，
在有气穴情况下由于液体流束的脉动和分离伴
随而出现的局部高压和高温作用在材料的微小
范围上，气穴的特征是在靠近零件表面处产生
气泡和凝滞气泡(气穴磨损乃是液体侵蚀磨损
的变态)；
（6）当零件做微小振动式相对位移时(摩擦磨损)；（7）机械作用和分子力(原子力)同时作用，这时出现深深扯掉材料的黏结磨损，材料从一个摩擦面移动到另一个面上,在配合面上产生粗糙度(咬合磨损或分子机械磨损)。

第一类黏结磨损是指在单位压力很高时(超过零件材料的屈服极限)，以较小的速度作相对移动,在滑动摩擦或滚动摩擦情况下,产生局部的金属黏结,这时接触处没有润滑层和氧化膜；同样第二类黏结磨损与第类黏结磨损类似，但却是在大范围内干摩擦情况下或者是在接触处温度大幅度增长而润滑又处在临界情况下出现的金属回火、软化甚至熔化。

腐蚀机械磨损—在零件配合面存在摩擦情况下，同时受到金属和介质相互间的化学作用和电化学作用发生的磨损:腐蚀机械磨损中零件材料同氧气或者带有很薄氧化膜的周围氧化介质之间的化学反应起主要的作用(氧化磨损)。

保护性氧化膜可以是:软膜,起润滑作用；与表面分开的硬膜,起磨料作用；与表面紧密结合的硬膜,具有很高的耐磨损性。

零件相互接触表面在0.02m 或更小的振荡微小位移时,以及在小压力或大压力情况下,接近氧气,通常在没有润滑情况下产生的磨损(摩擦耗蚀情况下的磨损)。

摩擦耗蚀是摩擦磨损最危险的破坏过程,它使航空零件的耐久性降低一半或更多。

轮喷气发动机转子转盘键槽,叶片棒片,位于轴上和壳体上轴承的配合面,与零件压配合的轴等都会遭到摩擦耗蚀。

摩擦耗蚀进一步发展决定于相互接触的力学参数,接触材料的性质,外界介质的成分。

防止摩擦耗蚀的方法有:防止由于缝隙增大而产生的位移,采用阻尼装置来消除振荡,选择两种相互接触材料，安装聚四氟乙烯垫片或橡胶垫片，采用石墨和二硫化钼作润滑剂,采用电镀层、表面塑性强化、化学热处理以及其他方法。

由于电流穿过零件接触面时产生放电作用，以及静电充电产生溢流时放电作用，零件接触面发生的电侵蚀磨损属于摩擦和电流同时作用的磨损。

不同种类的磨损伴随有下列形式零件表面破坏同时发生，在零件故检时要注意到这一点。

以下做几种金属表面常见破损情况举例：（1）氧化膜消散连同表面均匀磨损、破裂、破碎和分裂为极小的质点；（2）过度冷作硬化金属脱落成小块；（3）与表面严重损伤同时出现金属粒崩落(接触疲劳裂纹发展的结果)；（4）由于剪切力作用部分表面崩碎；（5）金属被两结合零件尖锐边缘或速度相当高的被磨损的磨料切削而形成划伤；（6）由于在硬质点作用下产生塑性变形而引起的金属揉搓损伤，同时产生压伤、擦伤以及随后的表面过度冷作硬化；（7）在接触部位温度升高和润滑不足情况下,当滑动速度很高及接触压力很大时，一个零件的金属材料擦移到另一个零件上。

铜的薄膜擦移到钢零件上是正常的,因为这时产生“无热摩擦”效应；机械磨损的现象是与机械系统运动相生相伴的，为了能够更好地维护系统和设备，我们需要在日常的工作中多多总结和发现问题，减少故障的出现。

参考文献[1]郑文纬,吴克坚.机械原理[M].高等教育出版社
,1997.
图1　常见磨损形式图。