车辆机械零件的磨损与预防

摘要：随着车辆的越来越多，种类也越来越多，但是机械零件出现故障的情况也越来越严重，磨损是车辆机械零件的主要的失效形式，按磨损机理可分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀和微动磨损等，本文主要对车辆机械零件的磨损与预防进行了探究，，其目的是采取合理的预防措施，可有效地提高车辆机械零件的使用寿命。

关键词：车辆;机械零件;磨损与预防

1.前言

车辆机械零件的失效形式有很多种，包括磨损、疲劳、腐蚀等，其中磨损是最主要的失效形式，据统计有75%以上车辆机械零件报废，是由磨损而引起的。主要是由于车辆机械零件长期在高温高压的恶劣环境下工作，极易在零件表面产生磨损，造成零件失效报废，致使车辆故障多发，使用性能降低，严重时还会导致恶性交通事故。本文主要是从磨损的六个方面对车辆机械零件进行了分析并且提出了具体的预防措施。

2.粘着磨损

粘着磨损，是指车辆机械零件摩擦表面相互接触，在接触点之间由于分子引力粘附或局部高温熔着，使摩擦表面的金属发生转移而引起的磨损。

2.1表现形式及危害

粘着磨损会因两摩擦面间的强度和硬度的不同而引起不同的磨损形式，主要表现为：轻微磨损，涂抹，擦伤，胶合和咬死五种形式。摩擦时润滑油膜破裂，摩擦副表面由于微观粗糙而形成接触点，产生分子吸附和原子吸附，甚至造成化学吸附，使接触点形成强粘着。摩擦产生大量的热，促使原子扩散，又强化着微观接触点的粘着作用。使摩擦表面在相对滑动时，粘着点产生塑性变形乃至被剪切撕脱，转移表面物质。这样通过粘着和撕脱的循环反复，形成粘着磨损。磨损表面的外观呈现麻点。摩擦表面发生粘着磨损时，会使润滑油膜破裂，摩擦产生的热量不能散发，粘着点产生塑性变形被剪切撕脱，再粘着然后撕脱;严重时会导致摩擦表面被破坏，运动终止，酿成机械事故。

2.2预防措施

保证两摩擦表面间具有易剪切的薄膜，主要有油膜、边界膜等。两摩擦表面必须形成合适的“楔形”间隙，且润滑油有必须有合适的粘度，才能形成油膜;适度调整车辆机械零件的配合副之间的间隙，各润滑部位必须选用合适的润滑油;在润滑油中加油性添加剂和抗磨添加剂，在摩擦时可在零件表面形成边界膜。正确选择合适的摩擦副配对材料。采用互溶性小的材料配对组成摩擦副，粘着倾向小，不易发生粘着磨损;或一组摩擦副中，选择表层较弱的金属，减少磨损量。

3.磨料磨损

磨料磨损是指摩擦面间由于硬质颗粒或硬质凸出物（磨料），使相对运动的零件表面材料损失，引起的磨损。

3.1表现形式及危害

在磨料对摩擦面产生微观切削、擦伤、刮伤、冲击下，摩擦面会产生擦痕、沟槽、凹坑、疲劳、微观断裂等磨料磨损破坏，这是车辆机械零件中最常见、危害最大的磨损形式，磨损表面外观呈擦伤、沟纹或条纹状。此磨损会大大降低燃油系的寿命，当发动机油底壳润滑油中的杂质（磨料）增加时，会破坏润滑油膜、拉伤零件表面，使零件表面磨损加剧，严重时会使零件运动出现卡的情况。

3.2预防对策

阻止磨料进入摩擦副之间。车辆使用时要按时、按质对空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器清洁和更换;并保证各管路接头和接合面处无松动。车辆的维修保养场所要环境清洁、空气中含尘量小和地面尘土少;装配前，清洗干净。

4.疲劳磨损

疲劳磨损是指有相对滚动的零件摩擦面，在接触应力周期性的作用下，摩擦面材料发生疲劳破坏和微粒脱落的现象。

4.1表现形式及危害

它与疲劳断裂破坏的区别是在摩擦表面微观凸蜂的周期性载荷作用下，使微观接触点产生塑性变形，造成残余应力、由于应力集中形成微观裂纹，微观裂纹随摩擦进程的延续进一步扩大并交织在一起，最后围成面积而剥落。疲劳磨损表面外观呈现裂纹或点蚀状，甚至出现疲劳脱层。

4.2预防措施

提高零件表层材料的品质，减少零件表层材料内的非金属夹杂物和其他杂质;减少零件表面的缺陷，如软点、夹杂物、划痕凹坑和腐蚀坑等，这些地方都可能成为裂纹的发源地。提高零件的表面品质。零件表面粗糙度愈小，则抗疲劳磨损的能力愈强。通过喷丸、激光表面冲击、表面渗碳渗氮等表面改性工艺，使零件表面获得残余压应力，从而提高零件的抗疲劳磨损能力。

5.腐蚀磨损

腐蚀磨损是指机械零件在腐蚀性的气体或液体环境中，相对滑动摩擦时，摩擦表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，生成新的物质，这些腐蚀产物在摩擦过程中被磨掉而引起的材料损失现象。腐蚀磨损是腐蚀和摩擦共同作用的结果。

5.1腐蚀磨损的分类

腐蚀磨损可分为氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。氧化磨损：是指在摩擦过程中，零件摩擦表面的金属材料与周围的氧发生化学反应，生成金属的氧化物，在摩擦过程中，金属氧化物不断磨掉的现象。零件发生氧化磨损时，摩擦面材料与大气中的氧相互作用，氧吸附在摩擦面上，并向内层扩散。在摩擦面发生塑性变形的同时，表面形成化学吸附膜、氧的固溶体膜和金属氧化物。这些脆性的氧化产物在摩擦产生的切向力和正压力作用下，与表面分离，使摩擦面产生的磨损。氧化磨损是一种缓慢的磨损形式，零件磨损表面较光滑。特殊介质腐蚀磨损：是指零件摩擦表面的金属材料与周围腐蚀介质（如酸、碱、盐等）发生化学反应，生成腐蚀产物，或与周围介质形成为电池产生电化学反应，造成摩擦表面材料不断损失的现象。零件发生特殊介质腐蚀磨损时，其作用机理类似氧化磨损，所不同的是特殊介质腐蚀通过化学反应或电化学反应，产生腐蚀产物。特殊介质腐蚀磨损一般较剧烈，磨损速度极快，危害程度较大。

5.2减少腐蚀磨损发生的措施

首先，车辆在使用过程中，要注意避免发动机长期在低温下工作，避免车辆频繁启动或在行驶中突然加减速，以减少腐蚀介质的产生。其次，对易发生腐蚀磨损的零件进行表面改性处理，通过镀铬、镀锡、覆盖油漆、塑料等非金属层、激光熔覆等获得防腐蚀保护层，或通过零件发蓝、磷化等工艺，在零件表面生成一层致密的保护膜，减缓零件的腐蚀磨损。

6.气蚀

气蚀也称穴蚀，是指当机械零件与液体接触并有相对运动时，液体在运动中产生的气泡破裂冲击零件金属表面，造成零件表面疲劳破坏微粒脱落的现象。减少气蚀破坏的措施：一是防止和减少气泡的形成。二是如不可避免产生气泡时，要设法使气泡在远离机件表面的地方破裂。增加气缸套的刚度，减小缸套的振动，减少气泡的产生;增加水套的宽度，减少气泡破裂时的影响;消除管路中的涡流区和死水区，将气泡带走;在冷却液中加入防锈乳化油，都可以减少气蚀的发生。

7.微动磨损

微动磨损是指两个互相接触并压紧的表面间，发生低幅（100μm以下）往复切向振动时，零件表面材料微粒脱落的现象。

7.1表现形式及危害

微动磨损发生在相对静止的零件表面，如发动机固定处、螺栓联接处、搭接接头处、键联接处、以及过盈配合的轴等处，特征是零件表面出现麻点或沟槽。微动磨损的绝对磨损量虽然很小，但危害很大，不但使零件的配合精度下降，紧配合的零件松动，更严重的是引起应力集中，使零件的疲劳强度降低，导致零件疲劳断裂。

7.2预防措施

减小零件配合表面之间的振动，对紧配合的零件，应有足够的预紧力，如在螺栓连接中采用弹簧垫圈或非金属垫圈预紧。在零件配合表面之问涂覆固体润滑剂，如二硫化铝、聚四氟乙烯等，可以减缓件的微动磨损。

8.结束语

综上所述，车辆机械零件出现磨损的情况，通常是多种磨损机理综合作用的结果，如发动机气缸在工作过程中，会同时发生粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等多种磨损。如果这些磨损加起来就是机理综合。要想延长车辆机械的使用寿命，就必须对车辆机械零件磨损机理的分析;然后综合各方面的因素对此进行分析;最后采取合理的预防措施，合理规范地使用车辆，可有效地提高车辆机械零件的使用寿命，减少机械故障的发生，提高车辆的使用性能。

参考文献：

[1]黄晓东.浅谈汽车维护与保养[J].现代企业教育（学术理论），2010年9月下期.

[2]陈兆俊.汽车故障诊断的实用方法[J].中国高新技术企业，2009，（10）.

[3]张世利.施工企业工程机械管理维护方法探析[J].科技纵横，2009.

作者简介：

夏李（1991.04.22-），本科，邵阳学院机械系。

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