如何防止旋轉(zhuǎn)軸承和滾動(dòng)軸承在工作中出現(xiàn)假壓痕現(xiàn)象？
假壓痕是一種微動(dòng)損傷——由于反復(fù)的表面運(yùn)動(dòng)而磨損的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的金屬接觸表面上的波浪狀、碎裂或腐蝕損傷。這是一個(gè)機(jī)械部件的問題，這些部件運(yùn)動(dòng)緩慢但會(huì)受到高振動(dòng)，在滾動(dòng)軸承應(yīng)用中的帶有滾動(dòng)元件的大型軸承中尤其常見-例如在風(fēng)力渦輪機(jī)中。
1、首先是一些基礎(chǔ)知識(shí)：假壓痕與真壓痕的解釋
假布氏損傷會(huì)留下一系列類似于真正布氏損傷的凹痕，這是部件硬表面的永久壓痕。然而，真正的布氏損傷是永久性材料變形（沒有材料損失）并且發(fā)生在一次載荷事件中。相比之下，假壓痕是由于振動(dòng)和輕負(fù)載而隨時(shí)間發(fā)生的材料磨損或去除。
更具體地說，真正的布氏硬度以布氏硬度計(jì)命名，會(huì)在機(jī)械零件的工作表面上留下一系列重復(fù)的壓痕。最常見于液壓活塞和軸承，當(dāng)赫茲接觸應(yīng)力導(dǎo)致材料表面失效超過材料極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況——例如，當(dāng)重負(fù)載影響小表面積時(shí)。最終，壓痕會(huì)導(dǎo)致顫振、振動(dòng)和其他形式的磨損。
相比之下，當(dāng)軸承設(shè)計(jì)僅在所有軸承滾道表面大幅度旋轉(zhuǎn)時(shí)重新分配潤(rùn)滑劑時(shí)，就會(huì)發(fā)生假壓痕。當(dāng)此類軸承僅移動(dòng)一點(diǎn)時(shí)，微小的振蕩或振動(dòng)就會(huì)將潤(rùn)滑劑擠出負(fù)載空間。然后磨損開始并且只會(huì)隨著移動(dòng)振動(dòng)而加速。更重要的是，有時(shí)小塊材料會(huì)從滾道上脫落并氧化。這種材料會(huì)進(jìn)一步磨損損壞的表面并加速磨損。
2、風(fēng)力渦輪機(jī)軸承上的假壓痕
風(fēng)力渦輪機(jī)部件上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)假壓痕，其中槳距控制機(jī)構(gòu)中的軸承可以長(zhǎng)時(shí)間保持在一個(gè)設(shè)定位置。在這種情況下，潤(rùn)滑膜逐漸移位，使金屬與金屬接觸。接頭中的振動(dòng)使這種接觸產(chǎn)生物理?yè)p壞。故意引起少量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可能會(huì)有所幫助，但好處是有限的，因?yàn)闈?rùn)滑劑可能會(huì)被推向任一方向。
此處顯示的是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片槳距控制中的軸承。它的滾道表面容易出現(xiàn)假壓痕。
例如，考慮風(fēng)力渦輪機(jī)上的葉片槳距控制。在這里，葉片槳距角設(shè)置為使空氣動(dòng)力與風(fēng)速和負(fù)載需求相匹配。螺距的變化很少而且很小，會(huì)導(dǎo)致支撐葉片的軸承損壞。可以對(duì)系統(tǒng)施加有意的運(yùn)動(dòng)以促進(jìn)潤(rùn)滑劑流動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)稱為抖動(dòng)。所需的最小運(yùn)動(dòng)是軸承內(nèi)滾動(dòng)元件間距的函數(shù)。抖動(dòng)會(huì)使葉片偏離首選角度，因此會(huì)降低渦輪機(jī)的效率。最大限度地減少所需的抖動(dòng)有助于最大限度地提高整體系統(tǒng)效率。
那么它是如何工作的？中間座圈中的運(yùn)動(dòng)來(lái)自兩個(gè)軸承之一中的單向離合器，使該座圈相對(duì)于內(nèi)圈和外圈保持不動(dòng)，具體取決于該周期內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向。通過這種方式，該設(shè)計(jì)通過保持潤(rùn)滑膜和防止表面凹凸不平的粘附來(lái)避免假壓痕。
PS：這種設(shè)計(jì)不能解決組件在使用之間長(zhǎng)時(shí)間靜止不動(dòng)的問題-例如在備用電動(dòng)機(jī)上。這需要足夠大的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)以接合單向離合器……擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)要么是機(jī)器操作的自然運(yùn)動(dòng)，要么是強(qiáng)加在控制裝置上的。
