车辆机械零部件的磨损及其预防保养

车辆机械零部件对于整个车辆而言，都发挥着不容忽视和替代的作用，但是，其经常会出现失效状态，即变形、疲劳、磨损、腐蚀等等，其中，最重要的就是磨损。根据相关资料调查显示，磨损现象的存在，会造成至少3/4的车辆零部件报废。机械零部件在长时间的高压和高温作用下，出现磨损是非常常见，尤其是在机械零部件的表面，从而就会极易引发零部件报废现象，进而导致车辆出现故障。这样一来，车辆的机械性能就会明显下降，而维修成本则会随之增加，在最为严重的时候，还会导致交通事故发生。因此，对车辆机械零部件的磨损进行详细分析，并制定有效的预防与保养措施对于车辆自身和驾驶人而言都是十分重要的。

1 车辆机械零部件的磨损

在车辆行驶时，发动机所产生的动力，会直接导致机械零部件彼此之间产生接触和摩擦，在长时间处于摩擦的状态下，就会使得零部件发生磨损，从而导致零部件失效。就磨损的方式而言，主要可以划分为六类，即黏着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀、微动磨损，其中黏着磨损、磨料磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损是比较常见的。

1.1 黏着磨损

黏着磨损之所以发生，主要是因为分子引力的粘附与局部高温的熔着。车辆自身所具备的机械零部件，其中一些强度与刚性都比较低，但是，还有很多是以高分子材料为载体所制成的，因为接触面分子之间产生引力黏附，导致机械零部件的接触点形成了非常强大的黏着现象，一旦长期如此，就会发生胶着和咬死等现象。另外，车辆在高速行驶时，发动机始终处于高速运转的状态，使得机械零部件彼此之间的摩擦不断加剧，产生大量热力，从而造成局部发生高温熔着，最终形成黏着磨损。黏着磨损的出现，直接促使润滑油膜发生破裂，产生巨大热能，难以挥发，以此导致接触面被严重烧毁，进而导致发生严重事故。同时，黏着磨损的体积磨损量与滑动距离、法向载荷之间是正向关系，与较软材料的硬度是反向关系，其规律可以通过式(1)表示：

式中：W为体积磨损量,cm3/N·m；L为滑动距离,m；HB为软材料的布氏硬度,N/cm2；k为磨损系数，cm3/N·m，和接触产生的概率、摩擦副的材料等因素相关。从式(1)中可知，k值越大，体积磨损量越大。摩擦副表面间有润滑剂的时候，在空气或真空中，体积磨损量都很小，而摩擦副的表面没有污染膜，在空气中摩擦的时候，体积磨损量最大。

1.2 磨料磨损

磨料磨损主要是受车辆机械零部件上存在的硬质颗粒和凸出物的影响而产生，其会直接造成车辆在行驶时，各个零部件之间相互撞击，发生些许的变形现象，从而引发磨损，具体如图1所示。磨料磨损和黏着磨损之间的最大差别，就是把硬质颗粒和凸出物会撞击到零件，形成实质性破坏。在车辆机械零部件磨损中，磨料磨损的程度最大，在严重的时候，还会导致切削、断裂、沟槽、凹坑等现象发生[1]。

图1 磨料磨损示意图

1.3 疲劳磨损

疲劳磨损也就是所谓的接触疲劳磨损，即零部件的表面在滚动或者滚滑复合的时候，在长期接触交变应力的作用下，促使接触表面出现了疲劳断裂现象，从而导致点蚀和剥落。具体如表1所示。零部件在长期周期作用力的影响下，自身发生塑性形变，产生些微的断裂现象，即零部件接触面形成了麻点形状的凹坑。这种磨损主要发生在车辆滚动轴承与齿轮间。对此，必须及时进行处理，否则将会引发严重的安全事故。

表1 点蚀与剥落特征点蚀剥落裂纹开始萌发的具体位置表层次表层整个剥落的过程缓缓发生突然发生磨屑的形状与尺寸呈半球或者扇形,尺寸较小 呈片状,尺寸比较大表面接触的压应力<0.55>0.6摩擦系数>0.11小所产生此类型磨损的典型零部件齿轮球轴承或者滚动轴承

1.4 腐蚀磨损

因为车辆机械零部件的表层和周围介质发生了电化学反应，从而形成磨损，就是所谓腐蚀磨损。对于腐蚀磨损而言，在相对较轻的时候，应及时加以处理，否则长期下去，将会演变成重度磨损，具体如图2所示。在车辆中，大多数的机械零部件都是以金属为材料的，其中，一部分活性金属和空气中的气体产生化学变化，就会导致机械零部件发生硫化和氧化，造成车辆机械零部件的接触面保护层快速脱落，这样一来，零部件就会被严重损坏，导致安全事故。

图2 腐蚀磨损示意图

文章来源：《机械传动》 网址: http://www.jxcdzz.cn/qikandaodu/2021/0421/422.html