造成連接器磨損的主要原因有什麼?
發布時間:2018-11-29 責任編輯:xueqi
【導讀】由於造成連接器mosunjizhikenengfeichangfuza,yincibenwentaolunjinxianyuduilianjieqimosunguochengdeyixiejiandanguancha。mosunkeyiyongyigejiandandefangchengshilaimiaoshu,jinguanfangchengshizhongcanshudehanyikenengxiangdangfuza。
連lian接jie器qi磨mo損sun對dui連lian接jie器qi的de性xing能neng影ying響xiang巨ju大da,因yin為wei磨mo損sun過guo程cheng消xiao除chu了le為wei接jie觸chu材cai料liao提ti供gong腐fu蝕shi保bao護hu的de連lian接jie表biao麵mian層ceng。最zui常chang用yong的de接jie觸chu材cai料liao是shi銅tong合he金jin,所suo有you這zhe些xie材cai料liao在zai典dian型xing的de連lian接jie器qi工gong作zuo環huan境jing中zhong都dou容rong易yi腐fu蝕shi。

lianjieqimosunyoulianggezhuyaoyuanyin。zuimingxiandeyizhongqingkuangshi,dangchatouhechazuojiechumianhuxianghuadongjiechushi,meiciyaoheguochengdouhuifashengmosun。dierzhongshilianjieqishiyongqijianyouyuweidongerchanshengdemosun。weidongshiyoujixieraodonghuorepengzhangcuopeiliyinqidexiaochiduyundong,congjiweimidaojishiweimi。
首先,mosunjizhikenengfeichangfuza,yincibenwentaolunjinxianyuduilianjieqimosunguochengdeyixiejiandanguancha。mosunkeyiyongyigejiandandefangchengshilaimiaoshu,jinguanfangchengshizhongcanshudehanyikenengxiangdangfuza。方程式如下:
V = k F L/H
其中V是磨損體積(在單個磨損體中從界麵移除的金屬的體積),k是磨損係數,F是施加的載荷(連接器的接觸法向力),L是磨損體的位移長度,H是接觸金屬的硬度。
對F、L和H的解釋相對簡單。接觸力F是(shi)連(lian)接(jie)器(qi)設(she)計(ji)參(can)數(shu)。磨(mo)損(sun)體(ti)的(de)長(chang)度(du)是(shi)咬(yao)合(he)時(shi)的(de)齧(nie)合(he)長(chang)度(du),或(huo)微(wei)動(dong)位(wei)移(yi)的(de)長(chang)度(du)。接(jie)觸(chu)咬(yao)合(he)長(chang)度(du)是(shi)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)設(she)計(ji)參(can)數(shu),但(dan)微(wei)動(dong)位(wei)移(yi)的(de)長(chang)度(du)與(yu)許(xu)多(duo)參(can)數(shu)有(you)關(guan)。在(zai)方(fang)程(cheng)式(shi)中(zhong),H是接觸金屬的硬度。
duiyuzheleicailiao,yingdushiquedingde。duiyuliangzhongbutongdejinshu,tashifuheyingdu。zailianjieqizhong,lianggejiechubiaomianguangjieduyibanxiangtong,rujin,danniedibandehouduhechutoucailiaodeyingdukenengbutong,yincifuheyingdushiheshide。raner,duiyugeidingdelianjieqi,F、L和H可以被認為是“已知的”。
磨損量V需要一些解釋。連接器磨損量的參數是每一次磨損體中表麵厚度的損失。V=at,其中A是接觸界麵的麵積,t是被移除的材料的厚度。A取決於幾何設計。磨損是由於針點接觸到一個表麵,而不是一個厘米直徑的球軸承;對於幾何設計來說是很重要的。同樣,對於給定的連接器,這種關聯也可以被認為是“已知的”。
但是k是一個許多參數的變化因子。其中最重要的參數是接觸力F、硬度H、接觸幾何形狀、表麵粗糙度以及接觸表麵的潤滑狀態等。再次強調,F,H,接觸幾何設計,和表麵粗糙度,對給定的連接器來說是“已知的”。潤滑狀態取決於使用連接器的環境。我認為,實際上,接觸力是連接件的k中最重要的參數,原因如下。

如圖1suoshi,tushilelianggejiechumian。xuyaozhuyideshi,zaijiechujiemiandeweichidushang,suoyoudebiaomiandoushicucaode。weilejiandanqijian,geichulelianggejiechudianhuoaotudian。zaixiamiandetaolunzhong,jiashediyigejiechudianchuangjianjiekou(圖1中的a),並且隨著負載的不斷增加,使表麵更加緊密,接口(b)開始起作用。
在這些條件下,界麵(a)比界麵(b)經jing曆li更geng多duo的de變bian形xing。由you於yu凹ao凸tu不bu平ping的de接jie觸chu很hen小xiao,變bian形xing將jiang是shi塑su性xing的de,凹ao凸tu不bu平ping的de徑jing向xiang流liu動dong會hui隨sui著zhe凹ao凸tu不bu平ping的de頂ding部bu相xiang互hu平ping緩huan而er發fa生sheng。這zhe種zhong徑jing向xiang流liu動dong破po壞huai了le表biao麵mian膜mo和he表biao麵mian汙wu染ran物wu,並bing有you助zhu於yu創chuang建jian所suo需xu的de金jin屬shu接jie觸chu界jie麵mian。所suo創chuang建jian的de金jin屬shu界jie麵mian將jiang經jing曆li一yi定ding程cheng度du的de“冷焊”。
簡單地說,“冷焊”意yi味wei著zhe金jin屬shu表biao麵mian通tong過guo凹ao凸tu不bu平ping的de界jie麵mian相xiang互hu連lian接jie在zai一yi起qi,就jiu像xiang金jin屬shu鍵jian是shi在zai金jin屬shu內nei部bu形xing成cheng的de一yi樣yang。由you於yu凹ao凸tu不bu平ping的de變bian形xing,凹ao凸tu不bu平ping的de金jin屬shu也ye被bei硬ying化hua。在zai創chuang建jian接jie口kou(b)時也會發生相同的過程,但程度較小。這意味著界麵(a)將比界麵(b)更強,因為較大的變形為“冷焊”創造了更大的接觸麵積,而且它也經曆了更大程度的硬化。
考慮到這些界麵特征,當剪應力施加到係統時會發生什麼。由於(a)是較強的界麵,施加的應力必須足以破壞(a)處的界麵,而(b)處的較弱的界麵則隨之出現。
從磨損的角度來看,界麵斷裂是關鍵。考慮接口(a)的狀態。經過“冷焊”和硬化。事實上,由於界麵硬化,(a)可能具有比原有金屬本身更高的內聚力,凹凸不平的分離可能發生在原有金屬內部,如圖1所示,而不是直接發生在界麵上。由此產生的磨損顆粒就是方程式中的磨損體積V。
在(b)處較弱的界麵可能在原始界麵處或附近斷裂,很少發生磨損。(a)處的磨損過程通常稱為粘著磨損,(b)處的磨損過程稱為拋光磨損。如果在放大鏡下觀察連接器咬合過程中產生的磨損軌跡,在30~50倍放大時,粘著磨損軌跡將顯示出磨損顆粒的跡象,並顯得有些粗糙,而拋光磨損軌跡將顯得光滑和光亮。
如ru果guo粘zhan著zhe磨mo損sun過guo程cheng中zhong產chan生sheng的de磨mo損sun顆ke粒li經jing過guo變bian形xing足zu夠gou硬ying化hua,在zai接jie觸chu界jie麵mian上shang就jiu會hui充chong當dang磨mo料liao,即ji所suo謂wei的de三san體ti磨mo料liao磨mo損sun,一yi種zhong額e外wai的de磨mo損sun就jiu會hui產chan生sheng作zuo用yong。
回到k,顯然,磨損機製從拋光到粘著磨損的變化將反映在磨損係數k值的顯著增加上。在拋光磨損過程中,k隨接觸力的增大而增大。然而,當接觸力增加到粘著磨損變得活躍的程度時,k就會不連續地、潛在地顯著增加。
接觸力的大小導致k的(de)不(bu)連(lian)續(xu)變(bian)化(hua)將(jiang)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)潤(run)滑(hua)狀(zhuang)態(tai)。對(dui)於(yu)清(qing)潔(jie)的(de)表(biao)麵(mian),過(guo)渡(du)範(fan)圍(wei)將(jiang)是(shi)幾(ji)克(ke)到(dao)幾(ji)十(shi)克(ke),而(er)對(dui)於(yu)潤(run)滑(hua)良(liang)好(hao)的(de)表(biao)麵(mian),過(guo)渡(du)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng),直(zhi)到(dao)接(jie)觸(chu)力(li)加(jia)大(da)到(dao)數(shu)百(bai)克(ke)才(cai)發(fa)生(sheng)。

綜合考慮連接器的性能。在可以接受/需要低接觸力的應用中,例如在小電流、高pin數的低咬合力和高耐久性應用中,預期的磨損機製是拋光磨損,並且磨損率將很低。
一yi般ban來lai說shuo,功gong率lv應ying用yong將jiang需xu要yao更geng高gao的de接jie觸chu力li,以yi滿man足zu在zai電dian阻zu和he穩wen定ding性xing方fang麵mian對dui接jie觸chu界jie麵mian的de更geng高gao要yao求qiu。在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia,粘zhan合he劑ji和he磨mo料liao磨mo損sun機ji製zhi可ke能neng更geng活huo躍yue。這zhe是shi許xu多duo功gong率lv連lian接jie設she計ji利li用yong多duo個ge接jie觸chu梁liang的de原yuan因yin之zhi一yi。
這些係統降低了連接器電阻,因為多個梁是電並聯的,並且它們也可以設計成具有較低的接觸力,以減少粘合劑和磨料磨損的可能性。
當dang然ran,在zai連lian接jie器qi係xi統tong的de設she計ji和he製zhi造zao中zhong,磨mo損sun問wen題ti需xu要yao最zui佳jia的de解jie決jue方fang法fa。由you於yu磨mo損sun率lv與yu硬ying度du成cheng反fan比bi,錫xi成cheng品pin連lian接jie器qi的de磨mo損sun率lv將jiang高gao於yu金jin連lian接jie器qi。這zhe種zhong關guan係xi也ye說shuo明ming了le為wei什shen麼me通tong常chang使shi用yong所suo謂wei的de硬ying金jin。
另(ling)一(yi)個(ge)影(ying)響(xiang)黃(huang)金(jin)成(cheng)品(pin)連(lian)接(jie)器(qi)磨(mo)損(sun)的(de)設(she)計(ji)參(can)數(shu)是(shi)鎳(nie)底(di)板(ban)。光(guang)潔(jie)度(du)的(de)高(gao)低(di)會(hui)影(ying)響(xiang)連(lian)接(jie)器(qi)在(zai)沒(mei)有(you)磨(mo)損(sun)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)所(suo)能(neng)承(cheng)受(shou)的(de)磨(mo)損(sun)次(ci)數(shu)。這(zhe)方(fang)麵(mian)要(yao)考(kao)慮(lv)薄(bo)金(jin)或(huo)閃(shan)光(guang)金(jin)等(deng)。如(ru)果(guo)發(fa)現(xian)連(lian)接(jie)器(qi)係(xi)統(tong)在(zai)磨(mo)損(sun)性(xing)能(neng)方(fang)麵(mian)不(bu)足(zu),則(ze)接(jie)觸(chu)潤(run)滑(hua)劑(ji)能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)提(ti)高(gao)性(xing)能(neng),以(yi)滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)。連(lian)接(jie)器(qi)的(de)設(she)計(ji)需(xu)要(yao)充(chong)分(fen)考(kao)慮(lv)磨(mo)損(sun)問(wen)題(ti),否(fou)則(ze)對(dui)連(lian)接(jie)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)將(jiang)是(shi)致(zhi)命(ming)的(de)。
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