關于機械設備磨合、磨損問題研究

摘要：

機械設備故障的產生，最顯著的特征是出現磨損現象，機器的表面不斷受到沖擊、高溫和腐蝕性物質的作用而導致嚴重的磨損。機械設備的磨損會造成機械的零部件的尺寸、形狀和金屬表面層發生變化，降低了機械生產的精度，嚴重了會引發機械故障的發生。機械的磨合、磨損問題是由于機械的摩擦而產生的，由于摩擦的機械性作用致使機械表面受到損耗，進而造成機械的表面因摩擦熱而升高溫度。本文對機械磨合、磨損發生的規律和形式進行探索，分析機械磨損產生的因素。

對于新的或者經過維修后的設備，企業都應該對其進行磨合運轉試驗，機械設備的零部件表面雖然經過加工，但是，加工的痕跡仍然是不能避免的，如果仔細地觀察，就會發現機械設備的零部件上會有細小的痕跡。這時候運用機械設備進行重負荷的工作，會導致機械設備表面出現劃痕、擠壓等現象，從而嚴重影響了機械設備的使用年限。機械的磨損是機械在運轉過程中的相對運動的作用下產生的，在摩擦力的作用下，形成了耗損或者變形現象。

1.機械零件磨損的規律探索

機械設備的磨損一般分為三個階段，分別是初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。

（1）初期磨損階段的磨損規律探索

新的機械或者經過維修的機械，在其表面上都會形成加工的痕跡，由于機械表面的粗糙度和毛刺程度不同，機械在運轉的過程中，其相互滑動的表面不能有機的貼合在一起，在機械運行的初期階段，在機械設備的表面和零部件的表面上都會出現形狀的變化，有的變化體現在宏觀方面，有的變化則體現在微觀方面，造成機械的磨損。如果不能及時地調整機械零部件的形狀，磨損就會越來越嚴重。在機械運行的初期階段，摩擦副機件的潤滑油膜還沒有完全建立，在機械運行初期的磨損度是最嚴重的，該階段又被稱為磨合期。

（2）正常磨損階段的磨損規律探索

在正常磨損階段下，機械的工作條件和潤滑條件有了一定的改善，相互滑動的表面的粗糙度降低，已經漸漸磨平，這個階段的磨損率也趨于穩定，表面的磨損程度比初期磨損階段有所降低，磨損量隨著設備應用的時間的增加而增加。這個階段的機械使用周期比初期磨損階段長，這個階段也被稱為正常工作期。

（3）劇烈磨損階段的磨損規律探索

在這一階段，由于機械的使用年限已經達到上限，但是機械還是投入到生產中，這就破壞了正常的磨損關系，使磨損的力度加劇，造成了磨損量的上升，使機械設備在精度和性能上都受到影響。劇烈磨損階段的機械生產效率降低，這個階段應該加強對機械的維修和更換，因此，這個階段又被稱為修理階段。

2.機械磨損的影響因素分析

影響機械的磨損的主要因素包括零件的材料性質、機械的工作載荷、機械的運動速度、機械的運動方式、機械的使用環境和溫度、機械的潤滑條件、零部件的表面加工質量等。

（1）零件材料的性質主要是指零部件的硬度和韌性，零部件的硬度高，則表面的抵抗變形能力就比較強，其耐磨性能就比較好。但是，零部件的硬度也不能過大，否則會使零部件的脆性增加，導致材料表面產生磨粒狀剝落，形成磨粒受損。提高零部件的韌性可以有效地防止磨粒的形成，有助于提高機械的耐磨性。在組合型的機械中，如果軸承中的轉軸結構比較復雜，可以選用質量好的碳素鋼或者合金鋼來制作，同時采取調質和表面淬火的工藝加強硬度和耐磨性，以提高軸承的質量。對于比較簡單的軸承或者軸瓦，可以選用銅基、鉛基或者鋁基等韌性比較好的材料，提高軸承的耐磨度。

（2）機械的工作載荷對機械磨損程度的影響體現在機械的載荷過大，造成很大的壓力，導致機械的磨損程度加劇。載荷的特點也會對機械的磨損程度造成一定的影響，在沖擊載荷的影響下，會導致機械的嚴重磨損。載荷的作用時間越長，對機械的磨損程度越嚴重。

（3）機械的運行速度對機械的磨損程度有一定的影響，機械速度的大小、方向和速率都機械的磨損程度都有或多或少的影響。一般在干摩擦的影響下，機械的相對速度越大，其磨損就越嚴重。在有潤滑劑的保護下，機械的速度越大，其穩定程度就越高，就可以在機械的表面產生一層油膜，降低機械的磨損率。機械如果進行頻繁的啟動，經常性的進行正反方向的運轉，會加劇磨損。

（4）機械的運動形式對機械的磨損有一定的影響，機械的滾動摩擦比機械的滑動摩擦產生的磨損要嚴重。

（5）機械的工作環境和溫度對機械的磨損有一定的影響，在使用潤滑油時應該注意散熱，工作環境會對機械的磨損產生影響，具有化學腐蝕性的氣體也會加劇機械的磨損程度。

3.機械磨損的主要形式

（1）磨合性的磨損

磨合性的磨損屬于機械的正常磨損，在機械處于磨合階段時最容易出現磨合行的磨損，企業應該使機械之間的宏觀和微觀的精度提高，減少機械間的磨合性磨損。

（2）磨料性的磨損

磨料性的磨損指的是在機械運行中有硬的顆粒掉落到機械的表面引起的磨損，由于磨料和機械的表面都有壓應力，導致機械表面被拉傷，機械的韌性降低，機械的脆性增加，導致了機械零部件的剝落。

4.結語

機械設備的磨損會造成機械的零部件的尺寸、形狀和金屬表面層發生變化，降低了機械生產的精度，嚴重了會引發機械故障的發生。機械設備的磨損會減少設備的使用年限，造成設備的故障，使企業的生產效率降低，企業用于維修設備的成本增加，因此，要對機械設備磨合的規律進行研究，找出機械磨損的原因，對機械磨損的影響因素進行分析，提出減少機械磨損的措施，提高機械設備的使用年限。