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怎樣避免微動疲勞呢?實際上,避免微動疲勞破壞最簡單方法就是消除振動源,但在工業生產中,振動源通常是不可避免的。因此只能采取措施減緩微動損傷,通常可以從三個方面入手來減緩微動損傷對精密軸承造成損傷。
(1)消除微動的滑移和混合區
材料磨損和裂紋主要形成區處在微動的滑移區和混合區。可以借助加大壓力(預緊力)和過盈程度來減小微動損傷,但法向壓力的加大應以組織所承受的強度為限。但壓力的加大也代表著接觸應力加大,在振動環境下局部疲勞應力隨之增加,增加了微動裂紋產生的幾率。
也可從調整結構設計入手,來減緩微動損傷對精密軸承產生的損傷。結構設計的改變調整接觸區的壓力分布、幾何接觸模式和接觸面的剛度,進而調整了微動運行區域,有益于相對運動處在部分滑移區。
(2)加大接觸表面強度
可以借助物理(激光沖擊、離子注入等調整表層微觀結構的硬化技術)、化學(滲碳、滲氮等表面硬化方法)、機械(表面噴丸[3、滾壓等加大表面殘余應力的方法)等工藝技術,調整精密軸承滾動體及滾道的組織結構和成分,進而加強精密軸承滾動部位的耐磨和抗疲勞性能。表面改性技術對處在部分滑移區和混合區的微動是十分有效的,極大地提高了抗微動疲勞裂紋的能力。
(3)減小摩擦系數
減緩精密軸承微動損傷的另一個有效技術是減小摩擦系數,選擇合適的潤滑油或潤滑脂。在精密軸承滾道上加大聚合物薄膜夾層,加強滾道接觸面的潤滑性能,進而加強接觸表面耐久性。此外選擇合適的保持架材料,也能夠有效的減小摩擦系數。在能達到結構強度的條件下,選擇柔性較好、變形量大的材料能有效吸收相對滑動,進而產生減輕表面破壞的作用。選擇硬度大、疲勞強度高的母體材料能有效地減輕微動的磨損及抑制裂紋的產生和擴展。經過材料的合理選配,利用微動初期產生的少量第三體進行自潤滑,也可達到減緩接觸材料進一步損傷的目的。
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