几种常见的轴承表面防护技术
(一)电镀
采用电解的方法在基体(经过前处理)表面沉积所需要的覆盖层的过程称为电镀。电镀是非常古老的传统技术,广泛应用于装饰和防护。电镀可以分为单金属电镀,多层组合电镀,以及合金电镀等。影响镀层质量的因素很多,如:镀前处理、镀液的净化方式和程度、予镀方式的合理性、镀液体系建立、组合及厚度的确定、工艺参数(PH值、温度、电流密度)、添加剂(光亮剂、整平剂、除应力剂、润湿剂、分散剂)、镀液分析及补充制度、操作制度、镀后处理(去氢、封闭)等。由于电镀三废对环境污染和影响健康,各地环保部门管理日趋严格,很多企业自己不设电镀车间,而是去专业厂(车间)委托加工。为确保电镀件的质量,应依据有关标准和规定对镀层的外观、结合力、厚度、孔隙率、耐蚀性等提出具体的要求。一旦验收时或使用中出现质量问题,便于质量事故分析和改进。
(二)氧化
氧化处理分为黑色金属氧化处理和有色金属氧化处理两类,这里仅涉及前者。
钢铁及合金的氧化处理,又称发蓝或发黑处理。由于其成本低、效率高、收效快、工艺稳定、操作方便、设备简单,使用范围十分广泛。
碱性化学氧化法
碱性氧化法是最常用的方法,它是在较高温度下,在含有一定氧化剂的氢氧化钠溶液中进行。氧化剂和氢氧化钢与金属铁发生化学反应,最终形成氧化铁(Fe3O4)为主要成分的氧化膜。膜的颜色取决于零件的表面状态、合金成分和氧化处理的工艺条件,一般为黑色或兰黑色。膜厚0.6~0.8um.
化学反应的顺序是无形成亚铁酸纳(Na2Fe02)和铁酸纳(Na2Fe204),然后由亚铁酸钠与铁酸钠反应形成Fe304氧化膜。反应式如下:
3Fe+Na02+5Na0H→3Na2Fe02+H20+NH3↑
6Na2Fe02+NaN02+5H20→3Na2Fe204+7Na0H+NH3↑
Na2Fe02+Na2Fe204+2H20→Fe304+4Na0H。
曲轴烧蚀的原因分析与判断
曲轴烧蚀,主要由曲轴轴颈与轴瓦间未能形成有效润滑油膜,使得曲轴轴颈与轴瓦直接摩擦所致。当柴油机发生曲轴烧蚀时,会冒白烟,发出金属撞击异响声,甚至会造成曲轴与轴瓦抱死在一起而无法转动。因此,必须对其故障产生的原因进行正确地分析与判断。
1机油品质差
1)机油品质低劣。选用的机油质量等级和粘度等级较低,或不同牌号机油进行掺兑使用,造成机油的使用性能达不到要求;机油使用过程中混入了大量灰尘,以及因柴油机工作温度过高等使机油氧化变质。氧化变质的机油呈黑色、无光泽,浓度增大,用两手指捻机油,感觉机油里有粉尘、杂质等。若发现所用机油呈现以上现象时,必须及时更换。
2)机油变稀。由于一部分柴油机喷油泵润滑采用压力润滑方式,一旦喷油泵与润滑油道密封失效。柴油进入润滑油腔,将会使柴油机润滑油稀释变质。此外,若水套有裂纹或有砂眼气孔,使冷却水渗入机油里也会使得机油变稀。
可检查柴油机上部零件(缸盖上平面、气阀机构、缸盖罩壳)是否有水蒸气或水珠。若发现使用中机油容量增加,浓度下降,粘度降低,并有生油味则说明机油中混入柴油。
2机油存量不够、机油压力较低
机油存量不够、机油压力较低,会造成柴油机润滑机油流量不足,进而不能保证柴油机曲轴轴颈与轴瓦之间形成润滑油膜。
可检查油底壳内机油的数量和机油压力表的读数,进一步检查机油管路中有无堵塞、泄漏等异常现象。
3曲轴轴颈与轴瓦间隙太大或太小
1)曲轴轴颈与轴瓦因间隙太大,致使柴油机机油压力较低,无法形成足够润滑油膜。
2)曲轴轴颈与轴瓦因间隙太小,曲轴轴颈与轴瓦之间油膜厚度不够或无润滑油膜。
当出现间隙过大或过小时,可用千分尺、量缸表检查轴颈、轴承孔、轴瓦尺寸,计算其配合间隙,也可用塞尺直接测量配合间隙。
4曲轴或缸体的几何尺寸超差
1)曲轴径向跳动超差较大,使轴颈与轴瓦间隙小或无间隙,润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
2)缸体主轴承孔同轴度超差,致使主轴颈与轴瓦间隙太小或无间隙,润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
3)汽缸与主轴承孔垂直度超差,致使连杆轴颈、主轴颈间隙太小或无间隙,润滑油膜厚度不够或无润滑油膜。
在新机或大修后柴油机投入使用时间不长的情况下,往往会形成上述现象。确定几何尺寸超差部位可以先用手摇把摇转柴油机曲轴(旋转费力),然后逐缸松卸柴油机主轴承盖和连杆轴承盖,再转动曲轴。根据其旋转曲轴力矩大小,变化差异来具体确定(但确定超差值的大小,则需解体柴油机,用专用检具测定)。
5曲轴主轴颈、连杆轴颈形状尺寸超差
曲轴主轴颈、连杆轴颈或缸体主轴承孔、连杆大头孔圆柱度或锥度差较大,均会使轴颈与轴瓦间隙断续(间断)或呈锥形。不能保证形成较好的润滑油膜。
在新机或大修后柴油机投入使用时间不长,易发生上述现象,可对轴颈尺寸进行测量。若被测轴颈烧蚀,可测相邻相应轴颈(因常规下相邻相应轴颈采用同一设备、同一刃具加工,从而可代表烧蚀轴颈的形状误差)。
6曲轴主轴颈、连杆轴颈表面粗糙度超差
由于粗糙度差,在轴颈表面上存在许多金属棱峰,它破坏了轴颈与轴瓦之间润滑油膜的完整性和连续性。金属棱峰直接与轴瓦摩擦,造成曲轴烧蚀。
故障常发生在新机或大修后柴油机投入使用时间不长。若被测轴颈烧蚀,可用粗糙度检测仪测量相邻相应轴颈(因一般情况下,相邻相应轴颈采用同一设备、同一刃具加工,从而所测粗糙度可代表其烧蚀轴颈粗糙度)。
7曲轴、飞轮、离合器动平衡超差
动平衡超差时,曲轴高速旋转产生惯性力,会使曲轴轴颈与轴瓦配合间隙受到破坏,严重时会使轴颈与轴瓦直接摩擦而造成曲轴烧蚀。
故障一般发生在机械行驶10000km以后,曲轴烧蚀后可清除轴颈上残留的杂物,重新校检动平衡,其不平衡量基本上可表示其烧蚀轴颈动平衡超差量。
8维护保养不当
柴油机运行一段时间后若不及时进行合理的维护与保养,将造成机油泵限压阀等零件发生磨损、失效变形。机油滤清器滤芯会被油污、油泥堵塞,使机油压力降低,引起曲轴烧蚀。
滚动轴承的旋转精度
滚动轴承的旋转精度
滚动轴承的旋转精度是指:
1、成套轴承内圈和外圈的径向跳动;
2、成套轴承内圈和外圈端面对滚道的跳动;
3、内圈基准端面对内径的跳动;
4、外表面母线对基准端面倾斜度的变动量;
5、推力轴承座圈滚道对底面厚度的变动量。
符号及定义:
1、轴承的径向跳动
Kia——成套轴承内圈的径向跳动,指内圈在不同的角位置时,内径表面与相对外圈一固定点间的大与小间距离之差;
Kea——成套轴承外圈的径向跳动,指外圈在不同的角位置时,外径表面与相对内圈一固定点间的大与小间距离之差。
2、轴承端面对滚道的跳动
Sia——成套轴承内圈端面对滚道的跳动,指内圈在不同的角位置时,在距内圈轴心线径向距离等于内圈滚道接触直径之半处,内圈基准端面与相对于外圈一固定点间大与小轴向距离之差。
Sea——成套轴承外圈端