吳春輝
為了使我國的車輛制造技術(shù)有更高水平的提升,使車輛制造業(yè)得到更好的發(fā)展,對車輛機(jī)械零部件的研究,已經(jīng)成為了車輛制造業(yè)的重點研究內(nèi)容。機(jī)械零部件的磨損是車輛機(jī)械零件的主要失效形式,也是衡量汽車質(zhì)量的重點之一。車輛的機(jī)械零部件一旦失效將會對車輛本身機(jī)械性能造成很大的影響,甚至?xí)︸{車人員的生命安全造成威脅。對車輛機(jī)械零部件的研究目的,就是為了能夠降低機(jī)械零部件的磨損程度,從而提高車輛的整體性能,本文將對車輛機(jī)械零部件的磨損及預(yù)防措施研究進(jìn)行全面分析和探討[1]。
車輛在行駛過程中,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的巨大動力會使車輛內(nèi)部各個機(jī)械零部件之間產(chǎn)生相互接觸與摩擦,長時間進(jìn)行這樣的摩擦,就會對車輛的零部件造成磨損,進(jìn)而造成零件失效。根據(jù)磨損方式的不同可以將磨損分為6大類,分別是粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、氣蝕以及微動磨損,前4類磨損是常見的幾種,下面就針對前4類磨損展開全面的分析探討。
粘著磨損是車輛中常見的一種磨損,主要成因有2種:一種是分子引力粘附;另一種是局部高溫熔著。車輛內(nèi)部有很多機(jī)械零部件本身的強(qiáng)度、剛性是非常低的,還有很多零部件是采用高分子材料制成,由于接觸面分子之間的引力粘附,會使機(jī)械零件的各個接觸點形成強(qiáng)力粘著,時間一長就會出現(xiàn)膠著、咬死現(xiàn)象。還有車輛在高速行駛的過程中,發(fā)動機(jī)的高速運作導(dǎo)致各機(jī)械零部件之間的摩擦加劇,進(jìn)而產(chǎn)生大量的熱,造成局部高溫熔著,形成粘著磨損。粘著磨損不僅會使?jié)櫥湍て屏?,而且產(chǎn)生的大量熱能得不到散發(fā),致使接觸表面嚴(yán)重?fù)p壞,造成事故的發(fā)生。
1.1.1 預(yù)防粘著磨損的措施
預(yù)防粘著磨損目前采用的方法主要是對各機(jī)械零件進(jìn)行鍍膜及潤滑處理。所謂鍍膜處理就是為車輛內(nèi)部各零件加上油膜、邊界膜及固體潤滑劑膜等,使各零件之間的磨損程度降到最低。需要注意的是,在對車輛內(nèi)部機(jī)械零件進(jìn)行鍍膜處理時,在原料中適當(dāng)加入油性及抗磨性添加劑都能很大程度的降低粘著磨損的發(fā)生[2]。同時機(jī)械零部件的制作過程中盡量采用一些剛性較高、強(qiáng)度較大的材料進(jìn)行制作,這樣可以從根本上解決粘著磨損的發(fā)生。但由于我國的零件制造技術(shù),這種措施并不能得到很好的實施,所以要想解決這類問題,主要還得從降低接觸面之間的摩擦力做起。
磨料磨損是由于車輛內(nèi)部機(jī)械零件上存在硬質(zhì)顆粒及凸出物,導(dǎo)致車輛行駛過程中各零件相互撞擊,出現(xiàn)微小形變,從而發(fā)生的磨損。磨料磨損與粘著磨損最大的不同點,就是這些硬質(zhì)顆粒及凸出物對零件的撞擊會造成實質(zhì)性的損壞。磨料磨損是車輛內(nèi)部機(jī)械零件磨損程度最大的一種,嚴(yán)重的會造成切削、斷裂、溝槽及凹坑等損壞,進(jìn)而造成事故的發(fā)生。
1.2.1 磨料磨損的預(yù)防措施
如長時間不對車輛內(nèi)部進(jìn)行清理,就會使車輛內(nèi)部的淤積物越來越多,形成一些硬質(zhì)顆粒及凸出物,進(jìn)而形成磨料磨損。首先一定要定期對車輛內(nèi)部機(jī)械零件進(jìn)行清理,如空氣濾清器、燃油濾清器及機(jī)油濾清器要定期更換,確保車輛內(nèi)部的干凈清潔。同時保證車輛內(nèi)部各個零件接口的密封性,避免硬性顆物進(jìn)入機(jī)械零件內(nèi)部,從而造成不必要的磨損與損壞。
疲勞磨損又稱接觸疲勞磨損,主要是指零件表面做相對滾動或滾滑復(fù)合運動時,由于長時間的接觸交變應(yīng)力的作用,使接觸表面發(fā)生疲勞斷裂而形成點蝕或剝落現(xiàn)象。零件長時間的周期性作用力會使其本身產(chǎn)生塑性形變,進(jìn)而產(chǎn)生微觀斷裂,主要的表現(xiàn)現(xiàn)象為零件接觸面形成麻點狀凹坑。這種磨損常常發(fā)生在車輛內(nèi)部的滾動軸承、齒輪之間,如果不及時對疲勞磨損進(jìn)行相應(yīng)的處理,同樣會造成車輛安全事故的發(fā)生。
1.3.1 疲勞磨損的預(yù)防措施
減少疲勞磨損最直接有效的方法就是提高制作機(jī)械零件的材料清潔度,降低零件表面的摩擦系數(shù),摩擦系數(shù)越小,零件本身的抗疲勞磨損力越強(qiáng)。比如嚴(yán)格控制非金屬夾雜物的含量,控制基體組織和碳化物的均勻性等,都可以使機(jī)械零件的材料純潔度得到本質(zhì)提升[3]。另外可以根據(jù)車輛對零件的使用要求,對車輛內(nèi)部機(jī)械零件的硬度采用滲碳和滲氮工藝等強(qiáng)化表面工藝進(jìn)行提升,進(jìn)而降低零件表面的疲勞磨損。
腐蝕磨損是由于車輛內(nèi)部機(jī)械零件表面與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)變化形成的一種磨損,屬于輕度磨損,但如果長時間不對其進(jìn)行處理,就會轉(zhuǎn)化為重度磨損。在車輛內(nèi)部,大部分機(jī)械零件都是金屬材料制成的,這其中有一部分活潑性金屬和空氣中的一些氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就會使機(jī)械零件氧化、硫化,并使車輛內(nèi)部零件接觸面上的保護(hù)膜層脫落速度加快,進(jìn)而造成零件損壞,引發(fā)安全事故的發(fā)生。
1.4.1 腐蝕磨損的預(yù)防措施
解決腐蝕磨損的根本就是避免車輛內(nèi)部機(jī)械零件與空氣的接觸。首先保證汽車內(nèi)部零件之間接口的密封性,然后對車輛內(nèi)部機(jī)械零件接觸面進(jìn)行防腐處理,如鍍鉻、鍍錫等,從而提高機(jī)械零件本身的抗腐蝕能力。也可對零件進(jìn)行磷化工藝,在零件的表面形成一層致密的保護(hù)膜,從而降低機(jī)械零件的化學(xué)腐蝕。
我國目前的車輛內(nèi)部機(jī)械零件磨損防護(hù)技術(shù),相比之前已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,對車輛內(nèi)部機(jī)械零件磨損的防護(hù)研究,是車輛制造業(yè)的重點研究項目。隨著車輛內(nèi)部機(jī)械零件越來越多,結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜,造成磨損的原因也越來越多。要想延長車輛機(jī)械的使用壽命,就必須對車輛機(jī)械零件磨損機(jī)理進(jìn)行分析[4],然后綜合各方面因素進(jìn)行對比,采取合理的預(yù)防措施,有效地提高車輛機(jī)械零件使用壽命,減少機(jī)械故障的發(fā)生,提高車輛的使用性能。
[1]劉百新.車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防策略研究[J].時代農(nóng)機(jī),2017,(07):54+56.
[2]陳春棉.淺談車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017,(14):96.
[3]陳春棉.淺談車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(14):96-96.
[4]許大偉.汽車發(fā)動機(jī)零部件磨損與預(yù)防措施探究[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(24).