磨损的基本规律及影响磨损的诸因素|热水泵

一）热水泵评定磨损的定量指标

为了计算并预计机器零件摩擦时的使用可靠性和在一定使用条件下合理选择零件材料并决定配合面的尺寸与结构，需要知道材料磨损的基本规律。根据表面损坏的一般评定方法，磨损可以按照以下指标来确定：

1．线磨损量h，磨损体积Q或磨损重量G

线磨损量h是指磨损时表面尺寸的变化，这个变化是在垂直于摩擦表面的方向上测量而得的值；磨损体积Q和磨损重量G是物体磨损前后体积和重量的变化。

2．磨损速度vh、vQ、vG

这是表示在发生磨损的时间内磨损量与时间的关系，即单位时间内的磨损量

（3-51）

3．磨损率Ih、IQ、IG

这是表示在发生磨损的摩擦行程L中，磨损量对该行程的关系，即单位摩擦行程的磨损量。若磨损量h和摩擦行程L用同一单位来表示，则磨损率Ih是个无因次量

（3-52）

同以上指标可以看出，磨损速度v和磨损率I之间的关系为

（3-53）

式中  U——摩擦表面的工作速度。

若用ρ表示材料的密度（单位体积材料的质量），则有

（3-54）

（二）磨损量—时间曲线（磨损过程）

材料的磨损是一个多阶段的过程。磨损量是磨损时间的函数，可以用磨损量—时间曲线来表示。图3-33所示为各种磨损量—时间（h-t，Q-t，G-t）与磨损速度—时间（v-t）曲线。它们表示了物体表面磨损随时间变化的规律。

图3-33  磨损量—时间曲线与磨损速度—时间曲线

图3-33a表示一种zui常见的磨损量—时间曲线和磨损速度—时间曲线。这两条磨损过程曲线（下面一条俗称“浴盆”曲线）一般可分为三个磨损阶段：

1．跑合（磨合）阶段Ⅰ

在此阶段摩擦表面上的原始表面粗糙度（它由机械加工zui后工序得出的，称为工艺粗糙度）经过跑合而发生了变化，变成为一般正常使用的表面粗糙度，表面变得较光滑平整，磨损速度在此阶段里由快变慢到某个定值。

2．稳定（正常）磨损阶段Ⅱ

在此阶段里磨损速度等于常数，若没有别的特殊原因而严重改变摩擦过程的话，磨损就会一直平稳地发展下去。这是机器零件正常工作的阶段。

3．剧烈磨损（耗损）阶段Ⅲ

由于表面受到损坏，表面温度升高，加上材料机械性能的改变使磨损量剧烈增大。磨损速度增快，zui终导致零件失效。这个阶段常会出现磨损形式的改变。

图3-33b所示为另一种类型的磨损过程。在磨损过程中，各种影响因素的作用积累起来使第Ⅱ阶段缩短，第Ⅱ、Ⅲ阶段间没有明显的界限，磨损速度是逐渐增大的。一般电子元件属于前一种（图3-33a），而机械元件属于后一种（图3-33b）。例如阀门零件，它的磨损zui终导致泄漏。

图3-33c所示为物体的磨损量自始至终地随时间稳定地增加，没有分段界限。磨损速度在整个过程中是一直下降的。例如拖拉机、各种农业机械和挖掘机的零件，开始磨损较快，当表面磨钝后应损速度就降下来了。

图3-33d所示的磨损过程是：在开始一段工作时间内，摩擦表面*不发生磨损，或者发生的磨损不表现在尺寸的改变上，也不影响零件的工作性能。例如齿轮、滚动轴承的工作表面层材料在运转一定时间后才发生疲劳破坏就属于这种情况。又如某些密封完善、润滑良好的机件，开始阶段也没有磨损，只是到以后工作条件改变了才引起磨损加剧。