日本SMC氣缸套氣缸套磨損的原因分析

【資料簡(jiǎn)介】

日本SMC氣缸套氣缸套磨損的原因分析
日本SMC氣缸套的工作環(huán)境十分惡劣，造成磨損的原因也很多。通常由于構(gòu)造原因允許有正常的磨損，但使用和維修不當(dāng)，就會(huì)造成非正常磨損。
缸套磨損
1構(gòu)造原因引起的磨損
1)潤(rùn)滑條件不好，使氣缸套上部磨損嚴(yán)重。氣缸套上部鄰近燃燒室，溫度很高，潤(rùn)滑條件很差。新鮮空氣和未蒸發(fā)的燃料沖刷和稀釋，加劇了上部條件的惡化，使氣缸上都處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài)，這是造成氣缸上部磨損嚴(yán)重的原因。
2)上部承受壓力大，使氣缸磨損呈上重下輕?；钊h(huán)在自身彈力和背壓的作用下緊壓在缸壁上，正壓力越大，潤(rùn)滑油膜形成和保持越困難，機(jī)械磨損加劇。在作功行程中，隨著活塞下行，正壓力逐漸降低，因而氣缸磨損呈上重下輕。
3)礦物酸和有機(jī)酸使氣缸表面腐蝕剝落。氣缸內(nèi)可燃混合氣燃燒后，產(chǎn)生水蒸氣和酸性氧化物，它們?nèi)苡谒猩傻V物酸，加上燃燒中生成的有機(jī)酸，對(duì)氣缸表面產(chǎn)生腐蝕作用，腐蝕物在摩擦中逐步被活塞環(huán)刮掉，造成氣缸套變形。
4)進(jìn)入機(jī)械雜質(zhì)，使氣缸中部磨損加劇?？諝庵械幕覊m、潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)等，進(jìn)入活塞和缸壁間造成磨料磨損?；覊m或雜質(zhì)隨活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于在氣缸中部位置的運(yùn)動(dòng)速度zui大，故加劇了氣缸中部的磨損。
日本SMC氣缸套內(nèi)表受高溫高壓燃?xì)庵苯幼饔?，并始終與活塞環(huán)及活塞裙部發(fā)生高速滑動(dòng)摩擦。外表與冷卻水接觸，在較大溫差下產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)釕?yīng)力，受冷卻水腐蝕?；钊麑?duì)缸套的側(cè)推力不僅加劇其內(nèi)表摩擦，并使其產(chǎn)生彎曲。側(cè)推力改變方向時(shí)，活塞還撞擊缸套。此外還受到較大的安裝預(yù)緊力。
氣體壓力使氣缸壁產(chǎn)生切向拉應(yīng)力和徑向壓應(yīng)力，并且在內(nèi)表面zui大，這種應(yīng)力都是高頻脈動(dòng)應(yīng)力。
因缸壁內(nèi)外溫差產(chǎn)生極大的熱應(yīng)力，般溫度下使內(nèi)表面產(chǎn)生壓應(yīng)力而冷卻面存在拉應(yīng)力。但在特高氣溫下，近內(nèi)表面金屬蠕變塑性變形，而冷卻后即在內(nèi)表面形成殘余拉應(yīng)力，這種隨起動(dòng)、停車變化引起的低頻應(yīng)力會(huì)使材料疲勞。
日本SMC氣缸套對(duì)氣缸套的要求
日本SMC氣缸套應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐熱，還應(yīng)具有較好的耐磨。工作中應(yīng)有良好潤(rùn)滑和冷卻。
缸套般采用含磷或含硼的耐磨合金鑄鐵作材料，如 HT25－47、HP-CuCrMo 等。缸套的內(nèi)表有時(shí)還進(jìn)行鍍鉻（松孔鍍鉻、貯油網(wǎng)點(diǎn)鍍鉻）, 氮化或磷化等處理，以提高耐磨。缸套內(nèi)表硬度通常要求大于HB200，且與活塞環(huán)硬度有良好匹配。內(nèi)表面還應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇植诙?，使其具有定貯油能力和磨合。內(nèi)表面應(yīng)有足夠的圓度和圓柱度精度，安裝支承面對(duì)內(nèi)孔中心應(yīng)有較高的位置精度。
日本SMC氣缸套氣缸套結(jié)構(gòu)形式
日本SMC氣缸內(nèi)表面由于受高溫高壓燃?xì)獾淖饔貌⑴c高速運(yùn)動(dòng)的活塞接觸而極易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長(zhǎng)氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結(jié)構(gòu)形式和表面處理方法。氣缸結(jié)構(gòu)形式有三種：無(wú)氣缸套式、干氣缸套式、濕氣缸套式。
日本SMC氣缸套式機(jī)體即不鑲嵌任何氣缸套的機(jī)體，在機(jī)體上直接加工出氣缸，優(yōu)點(diǎn)是可以縮短氣缸中心距，使機(jī)體尺寸和質(zhì)量減小。但成本較高。
干式氣缸套不與冷卻液接觸，壁厚為2~3mm，外表面和氣缸套座孔內(nèi)表面均須精加工，以保證必要的位型精度和便于拆裝。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體剛度大，氣缸中心距小，質(zhì)量輕，加工工藝簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是傳熱較差，溫度分布不均勻，容易發(fā)生局部形變。
日本SMC氣缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚5~8mm，利用上下定位環(huán)帶實(shí)現(xiàn)徑向定位，軸向定位靠氣缸套上部凸緣與機(jī)體頂部相應(yīng)的支承面配合實(shí)現(xiàn)。濕式氣缸套的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體上沒(méi)有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發(fā)動(dòng)機(jī)從汽車上拆下就可更換氣缸套。缺點(diǎn)是機(jī)體剛度差，容易漏水。

 日本SMC氣缸套氣缸套磨損的原因分析