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在高原特殊气候和路况条件下,川藏线上的汽车团使用的2号汽车通用锂基润滑脂已经不能满足现役柴油载重车的使用要求,主要问题集中在以下几方面:
1、润滑脂流失严重随着汽车载重量及功率的不断提升,汽车轮毂轴承润滑脂的工况日益苛刻,轮毂轴承润滑脂流失,甩脂现象严重,汽车每次上线(约3000km)途中必须牵引或更换润滑脂,造成脂消耗量增大;
2、轮毂轴承损坏加剧由于补加或更换润滑脂要经常扒轮毂,致使轴承磨损,报废加快。另外,汽车行驶过程中由于缺脂造成的润滑不良导致轴承磨损加剧,增加了轴承的消耗量;
3、安全性差汽车行驶过程中轮毂轴承润滑脂变稀,甩脂甚至流失,部分润滑脂甩到轮胎及刹车片上,严重威胁到川藏线行车安全;
4、战士体力消耗增大汽车上线往返一次约需1个月左右,战士吃住都在车上。轮毂轴承润滑脂的流失导致频繁扒轮毂,由于地势险峻,路况复杂,海拔较高,高寒缺氧,造成战士的体力消耗增大。
通过上述情况可见,川藏线车辆轮毂轴承润滑脂在使用过程中存在的流失,甩脂问题急待解决。
润滑脂主要是由基础油和稠化剂组成的胶体分散体系,当作用在其表面的剪应力小于屈服应力时,润滑脂表现出固体特性,产生弹性变形;当剪应力大于屈服应力时,润滑脂表现出流体特性,这种既具有弹性又具有粘性的性能称为流变特性。
通常情况下,润滑脂的流变特性用Herschel-Bulkley模型表征,即:
τ=τy+φ*Dn
在该模型中,τy,φ和n均为润滑脂的特性参数,与润滑脂的皂纤维结构,组分以及使用温度等相关。
汽车前轮毂轴承外侧润滑脂的流失量与轴承承受的压力载荷,防尘盖内侧和外侧轴承端面间的间隙大小,以及选用的润滑脂的流变参数τy,φ和n之间存在直接的关系。在汽车轴承参数已确定的情况下,对润滑脂的流失量大小起决定性作用的应为该脂的流变三参数。
根据润滑脂摩擦磨损理论及弹流润滑理论来看,脂的流变参数与使用环境的温度,压力变化以及轴承转速之间存在一定的关系,而不同皂纤维结构的润滑脂,其流变参数特性也存在一定的差异。
由此可见,润滑脂失效的原因是多方面的,与润滑脂质量和车辆技术状态、负载、速度,高原地区恶劣行驶路况下导致的制动频率等方面都有直接关系,影响因素较多。总体概括起来,主要有以下几方面:
1、轴承滚动体和密封装置间所形成的高压油膜,造成了油膜与其余部分以及轴承内外压力差而引起脂的流失;
2、因轴承的机械运动,在运转摩擦部位使润滑脂不断受到剪应力的影响,润滑脂的纤维组织遭受到一定程度的剪切,使皂结构受到破坏,软化流失;
3、由于摩擦、制动等原因引起的轮毂轴承温度升高,超过选用润滑脂的最高使用温度,导致其稠度、抗压能力和粘附能力降低,造成润滑脂流失;
4、轮毂摩擦部位受热及空气的影响,基础油和稠化剂被氧化,导致脂的结构破坏,使用中出现软化流失;
5、摩擦过程中产生的金属粉、外界杂质、水分污染等加速了润滑脂的氧化,从而破坏了脂的结构,造成流失。
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