
Industry news|2026-01-13| admin
在聯(lián)軸器長期運(yùn)行過程中,柔性元件提前老化、性能衰減甚至失效,往往并非單純的材料問題,而是摩擦生熱長期累積的結(jié)果。
理解摩擦熱的形成機(jī)制及其對(duì)材料性能的影響,是延長聯(lián)軸器壽命的關(guān)鍵。
以下從機(jī)理層面進(jìn)行系統(tǒng)分析。
1. 摩擦生熱的本質(zhì)來源
聯(lián)軸器設(shè)計(jì)初衷是通過彈性或柔性結(jié)構(gòu)吸收軸系偏差,但在實(shí)際運(yùn)行中,補(bǔ)償動(dòng)作本身就意味著能量消耗。
當(dāng)軸線不對(duì)中、載荷波動(dòng)或轉(zhuǎn)速較高時(shí),柔性元件在周期性變形與相對(duì)滑移過程中,會(huì)將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能。
這種熱量并非瞬時(shí)產(chǎn)生,而是隨著運(yùn)行時(shí)間不斷累積。
2. 高速與偏差共同放大熱量生成
在低速條件下,摩擦熱往往可被忽略;
而在高速運(yùn)行時(shí),即使微小的相對(duì)滑動(dòng),也會(huì)在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量熱量。
軸向、徑向或角向偏差越大,柔性元件參與變形的幅度越高,摩擦熱的生成速率也隨之上升,這是高速聯(lián)軸器過熱的核心機(jī)理之一。
3. 溫升對(duì)材料性能的直接影響
柔性元件多為橡膠、復(fù)合材料或金屬薄片,其性能對(duì)溫度高度敏感。
持續(xù)溫升會(huì)導(dǎo)致橡膠材料分子鏈松弛、彈性模量下降;
對(duì)金屬膜片而言,高溫會(huì)加速材料疲勞與微裂紋擴(kuò)展。
材料性能一旦下降,變形損耗會(huì)進(jìn)一步增加,形成“發(fā)熱—劣化—再發(fā)熱”的循環(huán)。
4. 熱老化引發(fā)的結(jié)構(gòu)性能退化
當(dāng)元件進(jìn)入熱老化階段,其補(bǔ)償能力和恢復(fù)能力會(huì)明顯下降。
彈性體逐漸硬化或脆化,失去原有緩沖作用;
膜片類元件則可能出現(xiàn)屈服點(diǎn)下降,導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。
此時(shí),即使運(yùn)行參數(shù)未發(fā)生變化,聯(lián)軸器內(nèi)部的摩擦和損耗也會(huì)持續(xù)增加。
5. 摩擦熱對(duì)接觸界面的間接影響
除了對(duì)元件本體的影響,摩擦熱還會(huì)改變接觸界面狀態(tài)。
溫度升高會(huì)使局部配合間隙發(fā)生變化,潤滑狀態(tài)惡化,進(jìn)一步增加滑移摩擦。
這種界面條件惡化,會(huì)使原本可控的微動(dòng)變成不可控的磨損源。
6. 老化過程的漸進(jìn)性與隱蔽性
聯(lián)軸器元件老化通常并非突發(fā)事件,而是緩慢演進(jìn)。
初期可能僅表現(xiàn)為輕微溫升和性能下降,容易被忽視;
中期則出現(xiàn)振動(dòng)、噪音或補(bǔ)償能力減弱;
最終演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性失效。
這一漸進(jìn)特性,使摩擦生熱成為聯(lián)軸器壽命管理中最隱蔽卻最關(guān)鍵的因素。
7. 工程上抑制摩擦熱老化的關(guān)鍵思路
從機(jī)理上看,抑制老化必須從源頭降低摩擦熱。
通過提高軸系對(duì)中精度,減少不必要的補(bǔ)償動(dòng)作;
合理匹配聯(lián)軸器型號(hào),避免長期接近極限工況運(yùn)行;
改善散熱條件,使產(chǎn)生的熱量及時(shí)釋放。
這些措施,比單純更換耐高溫材料更具長期效果。
技術(shù)總結(jié)
聯(lián)軸器摩擦生熱導(dǎo)致元件老化,并非偶發(fā)問題,而是能量損耗、溫升效應(yīng)與材料性能衰減相互疊加的必然結(jié)果。
只有從機(jī)理層面控制摩擦熱的產(chǎn)生和積累,才能真正延緩老化進(jìn)程,延長聯(lián)軸器的有效使用壽命。
