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泵機械密封的磨損理論分析

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人氣:-發(fā)表時間:2017-08-18 10:15【

泵磨損時機械密封經(jīng)常發(fā)生的一種失效形式。對于接觸式機械密封,掌握磨損規(guī)律,預計磨損率,設法延長耐磨壽命乃是一個重要問題。摩擦表面上可能出現(xiàn)的主要磨損形式有:粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損和腐蝕磨損。

1.粘著磨損

由于表面上可能存在著粗糙的微凸體,表面間的接觸發(fā)生在分散的微凸體處。摩擦時接觸點處發(fā)生變形,潤滑膜及表面膜破裂時會出現(xiàn)金屬間的直接接觸,連接點不斷被剪切斷,同時又產(chǎn)生新的連接點。

如果剪切發(fā)生在結點界面上,則兩表面沒有磨損;如果剪切發(fā)生在金屬內(nèi)部,則會出現(xiàn)表面金屬的轉移,表面受到破壞和磨損。金屬的轉移現(xiàn)象使粘著磨損的主要特點。

2.磨料磨損

磨料磨損最常見的一種磨損形式,約占磨損總數(shù)的一半。磨料磨損時接觸表面作相對運動時由硬質(zhì)顆粒或較硬表面上的微凸體,在摩擦過程中引起表面擦傷與表面材料脫落。

磨料磨損是一種“微觀切削過程”。磨料會使表面層材料受到交變的變形,產(chǎn)生交變的接觸應力使表面發(fā)生疲勞破壞。但是,磨料顆粒對表面的機械作用總是占主要地位。

3.疲勞磨損

摩擦表面受到交變應力的作用,表面材料由于疲勞而破壞,齒輪、滾動軸承等零件經(jīng)常出現(xiàn)這種破壞形式。

疲勞裂紋可能產(chǎn)生在接觸表面下最大剪切應力處,因為該處塑性變形最劇烈。首先出現(xiàn)的裂紋會沿最大剪切應力的方向向表面擴展,最后造成疲勞劇烈。由于交變力使表面材料疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)轉移成為疲勞磨損。有時也稱為接觸疲勞,有時也稱為點蝕(剝蝕)。它是材料轉移后使表面產(chǎn)生空化現(xiàn)象。但表面局部高應力使材料疲勞而產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象,應采用疲勞磨損,而不用點蝕。

4.微動磨損

兩個表面之間由于振幅很小的相對振動而產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象稱為微動磨損。如果這種微動磨損在產(chǎn)生的工程中,兩個表面間的化學反應起主要作用,則稱為微動腐蝕磨損。

5.腐蝕磨損

金屬表面主要在化學或電化學反應作用下的磨損過程稱為腐蝕磨損。一般來說,在腐蝕過程中,磨損是中等程度的。但是由于腐蝕作用,可以產(chǎn)生很嚴重的結果,特別是在高溫或潮濕的環(huán)境中,這種磨損會加劇。

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