眾所周知，工業(yè)和汽車行業(yè)中許多大大小小的設(shè)備都有著齒輪箱的運作。隨著社會進步,科技發(fā)達,行業(yè)中對齒輪箱的要求也日益嚴苛,在結(jié)構(gòu)上要求體積小、輕量化,但是在功能上要求它承受更大的負荷,應(yīng)對更復(fù)雜的受力情況。因此,微點蝕的現(xiàn)象在近年來變得愈發(fā)普遍。齒輪箱在多變的工況中工作,齒輪因微點蝕而出現(xiàn)失效現(xiàn)象時有發(fā)生,我們將它定義為一種典型的接觸疲勞損壞。
 

 

微點蝕會導(dǎo)致機械傳動中的齒輪、軸承和密封出現(xiàn)問題。其在齒輪中產(chǎn)生的磨損會改變齒輪齒的形狀。當(dāng)齒輪上出現(xiàn)微點蝕磨損時,齒輪齒的形狀變化,使得載荷集中于較小的區(qū)域,從而影響齒輪在通過咬合點時的傳動精度,更嚴重的可導(dǎo)致齒輪輪齒的斷裂。

 

微點蝕問題在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中尤為重要,它會影響齒牙的準確性,導(dǎo)致噪音增加和引起振動,從而減少齒輪的使用壽命。目前,潤滑油都朝著長壽命方向發(fā)展,疲勞引起的點蝕及微點蝕成為性能評價的重要指標(biāo)。微點蝕引起的破壞性磨損,可能出現(xiàn)在工作的最初數(shù)個小時之內(nèi)。如果不加以控制,會導(dǎo)致重大的設(shè)備故障。也正因如此,微點蝕的問題在近年受到人們?nèi)找骊P(guān)注。

 

 

點蝕又稱為孔蝕,是細微的滾動接觸疲勞和磨損,它經(jīng)常發(fā)生在磨削、硬質(zhì)鋼的表面硬化齒輪齒面上,通常在滾動和滑動接觸、油膜較薄的條件下出現(xiàn)。它是一種集中于金屬表面很小范圍并深入到金屬內(nèi)部的腐蝕形態(tài)。點蝕一般是直徑小而深度深,是一種破壞性和隱患較大的腐蝕形態(tài)。

 

微點蝕常出現(xiàn)在硬齒面的齒頂和齒根部位。在齒面發(fā)生微點蝕時的表現(xiàn)為齒面上有大量的、微小的凹坑,盡管每個凹坑通常為幾十微米,但大量的凹坑可造成齒面大面積的損傷,實質(zhì)是齒面出現(xiàn)微小裂紋并伴有少量材料轉(zhuǎn)移。

單個的微點蝕通過肉眼是看不到的,但是通常許多微點蝕會集體出現(xiàn),形成黯淡無光澤的區(qū)域。

 

 

與其它磨損機理類似,微點蝕對零件使用的耐久性造成不利影響。它能夠引起顯著的材料損失,可導(dǎo)致齒面輪廓的損失而造成噪聲、振動增大和不穩(wěn)定的載荷,更嚴重時可導(dǎo)致齒輪輪齒的斷裂,是一種潛在的失效模式,使用中可造成明顯的危害性問題。此外,微點蝕最終將發(fā)展為大規(guī)模的點蝕(巨點蝕),也可引起其它的表面破壞形式,如齒面擦傷等。

 

 

當(dāng)齒輪磨損時,磨損的金屬成為潤滑油中的污染物。這些顆粒在變速箱中循環(huán),擠壓在齒輪和軸承表面上。這稱之為“碎痕”,會改變軸承滾動體和軸承套圈的表面,從而導(dǎo)致碎裂。由于碎痕和隨后的疲勞失效,微點蝕產(chǎn)生的金屬顆粒會縮短變速箱中使用的相關(guān)軸承的預(yù)期壽命?；谳S承壽命理論和數(shù)據(jù),齒輪齒上的微點蝕產(chǎn)生的硬質(zhì)碎片顆粒,可能降低軸承壽命20%以上。即使是采用過濾,在磨損顆粒從潤滑油中排出之前還是會產(chǎn)生很多碎痕和相關(guān)損壞。另外,這些碎屑還會引起密封件的磨蝕損壞,導(dǎo)致泄漏和污染物侵入。

 

 

微點蝕的機理目前還不完全清楚,但齒輪操作條件、表面粗糙度和潤滑對微點蝕的影響是肯定的。從油品的性能考慮,提高抗微點蝕性能的一種手段是增加潤滑油的粘度,從而增加接觸區(qū)域的有效油膜厚度,減少齒輪表面微凸體的直接接觸,但較高的粘度會增加齒輪傳動過程中的攪動損失,從而降低能量效率,對經(jīng)濟性是不利的,因此我們不能以犧牲油品其他性能為代價解決微點蝕問題,這就要求油品在保持或者減少潤滑油粘度的同時,改變添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu),增強油品抗磨性、良好的水分離性抗泡性和防腐蝕性能等方便,且能保持油品與通用密封材料的兼容性。

 

長城潤滑油AP系列齒輪油在齒輪油系列產(chǎn)品中最具代表性,可有效防止齒輪設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中微點蝕的產(chǎn)生,滿足工業(yè)齒輪箱發(fā)展及世界主流齒輪箱OEM的規(guī)格要求。其具備如下性能特點:

 

①獨特的抗微點蝕性能,有效減少齒面過早損壞的風(fēng)險。

②極好的承載和抗磨性,可減少鋼-鋼部件磨損,確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

③優(yōu)異的耐溫性能,高溫時有效抑制油品高溫氧化。

④優(yōu)秀的抗腐防銹及分水特性,可保護設(shè)備不產(chǎn)生銹蝕。