
Industry news|2026-01-13| admin
在联轴器长期运行过程中,柔性元件提前老化、性能衰减甚至失效,往往并非单纯的材料问题,而是摩擦生热长期累积的结果。
理解摩擦热的形成机制及其对材料性能的影响,是延长联轴器寿命的关键。
以下从机理层面进行系统分析。
1. 摩擦生热的本质来源
联轴器设计初衷是通过弹性或柔性结构吸收轴系偏差,但在实际运行中,补偿动作本身就意味着能量消耗。
当轴线不对中、载荷波动或转速较高时,柔性元件在周期性变形与相对滑移过程中,会将部分机械能转化为热能。
这种热量并非瞬时产生,而是随着运行时间不断累积。
2. 高速与偏差共同放大热量生成
在低速条件下,摩擦热往往可被忽略;
而在高速运行时,即使微小的相对滑动,也会在单位时间内产生大量热量。
轴向、径向或角向偏差越大,柔性元件参与变形的幅度越高,摩擦热的生成速率也随之上升,这是高速联轴器过热的核心机理之一。
3. 温升对材料性能的直接影响
柔性元件多为橡胶、复合材料或金属薄片,其性能对温度高度敏感。
持续温升会导致橡胶材料分子链松弛、弹性模量下降;
对金属膜片而言,高温会加速材料疲劳与微裂纹扩展。
材料性能一旦下降,变形损耗会进一步增加,形成“发热—劣化—再发热”的循环。
4. 热老化引发的结构性能退化
当元件进入热老化阶段,其补偿能力和恢复能力会明显下降。
弹性体逐渐硬化或脆化,失去原有缓冲作用;
膜片类元件则可能出现屈服点下降,导致局部应力集中。
此时,即使运行参数未发生变化,联轴器内部的摩擦和损耗也会持续增加。
5. 摩擦热对接触界面的间接影响
除了对元件本体的影响,摩擦热还会改变接触界面状态。
温度升高会使局部配合间隙发生变化,润滑状态恶化,进一步增加滑移摩擦。
这种界面条件恶化,会使原本可控的微动变成不可控的磨损源。
6. 老化过程的渐进性与隐蔽性
联轴器元件老化通常并非突发事件,而是缓慢演进。
初期可能仅表现为轻微温升和性能下降,容易被忽视;
中期则出现振动、噪音或补偿能力减弱;
最终演变为结构性失效。
这一渐进特性,使摩擦生热成为联轴器寿命管理中最隐蔽却最关键的因素。
7. 工程上抑制摩擦热老化的关键思路
从机理上看,抑制老化必须从源头降低摩擦热。
通过提高轴系对中精度,减少不必要的补偿动作;
合理匹配联轴器型号,避免长期接近极限工况运行;
改善散热条件,使产生的热量及时释放。
这些措施,比单纯更换耐高温材料更具长期效果。
技术总结
联轴器摩擦生热导致元件老化,并非偶发问题,而是能量损耗、温升效应与材料性能衰减相互叠加的必然结果。
只有从机理层面控制摩擦热的产生和积累,才能真正延缓老化进程,延长联轴器的有效使用寿命。
