拖拉机零件发生粘附和熔着磨损原因分析

钱晶

摘 要：阐述了粘附与熔着磨损发生的机理，着重分析了拖拉机部分零件发生粘附和熔着磨损的原因，以提醒用户使用维修中注意预防。

关键词：拖拉机；粘附和熔着磨损；原因分析

中图分类号：S219.07 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.12.044

粘附与熔着磨损是指相互摩擦表面，在重载或润滑不良时由于法向载荷的作用，接触点的压力很大，使金属表膜破裂，两表面的裸露金属直接接触，金属屑从强度较弱的表面转移粘附或熔接在强度较大的表面上。粘附磨损和熔着磨损的变化过程与实质基本相同，其不同点：（1）粘附磨损主要是由于摩擦表面的固态塑性变形所引起。当摩擦表面的相对运动速度较小，而实际接触部位的压强超过金属屈服点时，使接触部位产生塑性变形，其接触距离很小，分子之间的吸引作用将强度较小的金属表面挖走，或被塑性变形所强化的金属表面擦伤。（2）熔着磨损主要是由于摩擦表面的熔态金属熔接所引起。当摩擦表面的相对运动速度较高和接触压强很大（特别在润滑不良条件）时，摩擦表面由于塑性流动，温度急剧增高（可达1500 ℃），因而引起表层金属产生回火、软化直至熔化，致使耐热性弱的表层熔接在耐热性强的表面，并将熔接的金属撕裂，因此金属的耐热性对零件耐磨损具有重要作用。

粘附与熔着磨损常常出现在曲轴轴颈、凸轮轴凸轮、汽缸和齿轮等的摩擦表面，特别在发动机处于高速、高温和润滑不良条件下，最容易出现这类磨损。拖拉机使用过程中发生的拉缸、咬死、抱轴等现象，就属于此种故障，现分析如下。

1 烧瓦、抱轴

曲轴与轴瓦之间的润滑油膜破裂，而导致轴瓦与轴颈产生干摩擦，因摩擦产生的高温使轴瓦合金层软化甚至熔化，并粘咬在轴颈上，使轴无法转动，即为烧瓦抱轴。原因：

（1）润滑条件恶化。润滑油长期未更换，机油滤清器长期未清理，或润滑油中进入了水或柴油，使润滑油黏度下降失去润滑油的效能，不能在轴与轴瓦间形成油膜，引起发动机轴瓦烧熔。目前发生轴瓦烧熔的故障多数系此种情况。一些用户实行按色换油，不看黏度，只要机油颜色变化不大，就继续使用。

（2）装配不当。①为了使轴瓦安装牢固，要求轴瓦与座孔为过盈配合，一般为0.05～0.1 mm。若此值过大，则轴瓦在座孔内预紧后将产生、挤压变形。若此值过小，轴瓦在座孔内安装松旷。过大过小都是导致轴瓦过热烧熔的因素。②轴瓦与轴颈间的配合是间隙配合，以保证曲轴正常转动又不产生撞击声。此间隙过小，轴瓦与轴颈间不易形成润滑油膜；间隙过大，机油容易流失，油膜层也难以形成。因此，此间隙过大或过小都会发生烧瓦事故。③轴瓦或轴颈表面加工的粗糙度过高会破坏润滑油膜，引起轴瓦与轴颈咬住。

（3）新购或大修后的拖拉机未经磨合或磨合期太短。新购或大修后的拖拉机，零件表面是凸凹不平的，再加上表面形状误差（不直度、不平度、不圆度、不柱度等）和位置误差（不平行度、不垂直度，不同轴度等）的存在，导致配合件摩擦面间的实际接触面积比名义面积要小很多。往往是少量凸起互相接触和嵌入，并承担全部负荷。这样，这些接触点上就受到巨大的集中负荷。由于单位面积上的压力过大，所以当配合件相对滑动时，将出现剧烈摩擦、冲撞，挤出润滑油，破坏已形成的油膜。此时，如立即投入全负荷作业，则单位压力陡增，表面接触点将产生强烈的彈性变形和塑性变形，在塑性变形区伴有撕裂、折断、刮伤、抓粘等现象，致使轴与轴瓦间发生粘附和熔着磨损，进而发展成为烧瓦、抱轴事故。

（4）拖拉机长期超负荷作业，发动机温度高、机油黏度下降；超负荷作业，发动机转速低，机油压力偏低；超负荷作业，轴瓦的承载力增加。这三种原因导致轴和轴瓦之间的润滑油膜不易形成，易发生烧瓦抱轴事故。

2 拉缸

拉缸是指汽缸表面因无润滑油膜而与活塞环或活塞发生干摩擦，使接触表面产生很高的温度，而使动配合表面发生粘附和熔着磨损，形成高低不平的磨痕，被称为“拉缸”。原因：

（1）修理装配时，由于汽缸、主轴承孔搪削加工不当，造成汽缸轴线倾斜。主轴承孔纵向不同心，造成汽缸轴线与曲轴轴线互不垂直，前后倾斜，使活塞紧贴缸壁一侧，引起拉缸

（2）大修后或者新车未磨合就大负荷运转，除了易引发烧瓦抱轴事故，还易引发拉缸事故。

（3）冷却不良。因冷却系统工作不利，使发动机过热，润滑油过稀或变质，汽缸内壁润滑油膜无法形成，引起活塞与汽缸间相互干摩擦，形成熔着磨损而产生拉缸。

（4）连杆弯曲或扭曲。因装配不当或严重超负荷，使连杆变形、活塞失准磨偏，造成活塞与缸壁的配合间隙破坏，汽缸沿活塞裙部对角线方向“拉伤”。

（5）空气滤清器维护保养不良。空气中的灰尘、泥沙随空气被吸入汽缸，形成磨料粒子，粘附在缸套的内壁表面，使缸套及活塞组件摩擦面遭受强烈的磨粒磨损，导致拉缸。

3 中央传动锥齿轮发生粘附和熔着破坏

轮齿沿滑动表面有粘着擦伤痕迹，有时可以看到齿面的刮伤、胶合和撕脱现象。原因：

（1）齿轮啮合不正确。由于制造装配误差较大，轮齿只是局部啮合，使轮齿的负荷集中在接触面的某一区域，实际工作比压过大；另一方面，轮齿间隙过小时，油膜不能建立，因润滑失效而发生粘附和熔着磨损。

（2）新车或大修车未经磨合或磨合期太短而直接投入满负荷工作，往住会发生粘附和熔着破坏。轻则擦伤齿面，重则刮伤齿面，甚至出现胶合、撕脱破坏。

（3）拖拉机长时间超负荷作业或经常承受猛烈的冲击负荷，一方面使轮齿齿面实际工作比压过高，另一方面使温度升高，润滑失效而发生粘附和熔着破坏。endprint