與零部件的材料相比,作為摩擦副的任何一個(gè)元素的材料承受更為嚴酷的載荷。摩擦副之間存在相對運動(dòng),加劇了載荷的作用;相對運動(dòng)產(chǎn)生的高溫也從物理和化學(xué)方面推動(dòng)了變化的過(guò)程。這種由表面相對運動(dòng)和相互作用引起的變化,其速度大大超過(guò)構件中由其它行為導致的變化。因此,在摩擦學(xué)分析和摩擦學(xué)設計時(shí),就必須全生命周期分析。
1、腐蝕風(fēng)險階段
任何新的摩擦副在運行之前,都存在一個(gè)儲存、運輸階段,在此階段,摩擦副不可避免地會(huì )和大氣介質(zhì)接觸,也不可避免地會(huì )受到外部環(huán)境的影響。
良好的儲存和運輸環(huán)境;
適當的防腐蝕措施,如防銹油、真空包裝等;
在未投入使用前,盡量不要破壞這些保護措施。
2、磨合磨損階段
跑合是摩擦副接觸并相互作用的最初階段。新的摩擦副在運行初期,由于對偶表面的表面粗糙度值較大,有效接觸面積較小,接觸點(diǎn)數少而多數接觸點(diǎn)的面積又較大,接觸點(diǎn)粘著(zhù)嚴重,因此磨損率較大。但隨著(zhù)跑合的進(jìn)行,表面微凸體被逐漸磨去,表面粗糙度值降低,有效接觸面積增大,接觸點(diǎn)數增多,磨損率降低,為穩定磨損階段創(chuàng )造了條件。
為了避免磨合磨損階段損壞摩擦副,磨合磨損階段多采取在空車(chē)或低負荷下進(jìn)行;
為了縮短磨合時(shí)間,也可采用含添加劑和固體潤滑劑的潤滑材料,在一定負荷和較高速度下磨合;
磨合結束后,應進(jìn)行清洗并換上新的潤滑劑。
3、穩定磨損階段
這一階段磨損緩慢且穩定,磨損率保持基本不變,屬正常工作階段,這個(gè)階段就是摩擦副的耐磨壽命,一般是持續時(shí)間最長(cháng)的階段,同樣是潤滑管理的,設備維護的重點(diǎn)階段。
需要注意摩擦副外部環(huán)境影響:如水汽進(jìn)入、外部振動(dòng)源等;
摩擦副內部選用合適的工作潤滑劑;
設備操作人員的技術(shù)能力。
4、劇烈磨損階段
經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的穩定磨損后,由于摩擦副對偶表面間的間隙和表面形貌的改變以及表層的疲勞,其磨損率急劇增大,使機械效率下降、精度喪失、產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲、摩擦副溫度迅速升高,最終導致摩擦副完全失效。
在摩擦副急劇增大之前,部分摩擦副可以進(jìn)行修復避免進(jìn)一步惡化,延長(cháng)摩擦副的使用壽命,推遲劇烈磨損期。如滑動(dòng)軸承手動(dòng)修瓦、開(kāi)式齒輪齒面修復(采用修復潤滑劑修復表面)。