低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声研究

建立了低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承动力学模型,应用有限元软件进行了水润滑橡胶合金轴承在不同摩擦系数、载荷和速度条件下的复模态分析,结果表明水润滑橡胶合金轴承产生摩擦噪声时相邻模态重合;摩擦系数越大,模态耦合程度越高,系统越不稳定,发生噪声的可能性越大;载荷和速度对水润滑橡胶合金轴承产生摩擦噪声的影响较小。最后进行实验验证,结果表明该有限元模型对揭示低速重载条件下水润滑橡胶合金轴承摩擦噪声机理具有合理性,为进一步减小水润滑橡胶合金轴承振动、降低其噪声提供参考。     

水润滑橡胶轴承用氯磺化聚乙烯的耐介质性及摩擦磨损性能

研究了不同交联体系制备的氯磺化聚乙烯(CSM)的耐水、耐油性能,并以CSM为基体制备了水润滑橡胶轴承,研究了在海水润滑介质中,橡胶轴承的摩擦磨损性能,同时与丁腈橡胶(NBR)耐水耐油和摩擦磨损性能进行了对比。结果表明,不同交联体系制备的CSM,显示出优异的耐水、耐油性能,并且均明显优于NBR;在变速、变载荷的实验条件下,CSM制备的橡胶轴承的摩擦系数、磨损量绝大多数工况下均小于NBR橡胶轴承,显示出优异的摩擦磨损性能,是替代NBR制备水润滑橡胶轴承的理想基体材料。     

碳化硅/碳化钨硬面密封摩擦副的摩擦磨损性能和机理研究

实验研究了干摩擦和水润滑条件下, 常压固相烧结碳化硅陶瓷(SSiC)及常压液相烧结碳化硅陶瓷(LPSiC)分别与碳化钨(WC)组成的硬面配对摩擦副的滑动摩擦磨损性能。在干摩擦条件下, 与LPSiC/WC摩擦副相比, SSiC陶瓷由于具有更大的晶粒尺寸和硬度, 导致SSiC/WC摩擦副具有更大的摩擦系数和更小的磨损量。磨损区域的SEM形貌结合面扫描分析、微区XRD分析结果表明: 微犁沟和微断裂导致SiC陶瓷的磨损, 疲劳损伤导致WC材料的磨损, 而摩擦过程产生的摩擦热导致磨出的WC颗粒氧化成无定型WO₃。在水润滑条件下, 与SSiC/WC摩擦副相比, LPSiC/WC摩擦副具有更大的摩擦系数和更低的磨损率。在干摩擦和水润滑条件下, 与SiC陶瓷作为动摩擦副配对相比, SiC陶瓷作为固定摩擦副的摩擦配对具有更小的摩擦系数和质量损失。     

水润滑橡胶轴承摩擦特性和水膜刚度试验研究

针对水润滑橡胶轴承摩擦特性与轴承尺寸之间的关系开展试验研究,采用轴承试验台分别测试两种规格尺寸的水润滑橡胶轴承摩擦特性,对摩擦特性进行数学建模并进行比较。同时测试水润滑橡胶轴承水膜刚度,探讨转速对水膜刚度的影响。试验结果表明,基于缩比轴承的试验数据可以推广到原始尺寸轴承,摩擦系数随轴承尺寸的增大而增大;转速对水膜刚度几乎没有影响,动压润滑状态下的水膜刚度远高于主轴和橡胶轴承的串联刚度。     

三种机械密封材料的摩擦磨损性能研究

研究了3种核主泵用机械密封陶瓷材料(氮化硅、氧化铝和碳化硅)在室温干摩擦条件下及水润滑条件下分别与氮化硅陶瓷球对磨的摩擦磨损性能。研究结果表明,在与氮化硅球干摩擦的3种材料中氧化铝陶瓷具有最大的摩擦系数和最小的磨损质量,氮化硅具有最小的摩擦系数。在氮化硅陶瓷自配对摩擦副摩擦磨损试验中,水润滑条件下氮化硅摩擦系数及摩擦质量损失都有很大程度的减小,且摩擦系数随转速增加而减小。综合考虑力学性能和摩擦磨损性能,选择氮化硅陶瓷作为核主泵机械密封材料更合适。     

水润滑复合材料轴承的摩擦学性能试验研究

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明：外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

水润滑复合材料轴承摩擦学性能实验

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明:外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

水润滑轴承用聚合物复合材料的摩擦学研究进展

聚合物复合材料因其优异的自润滑、高化学稳定性和减振降噪等特性而备受关注。以水作为工作介质的水润滑轴承具有环境友好、维护成本低及结构设计简单等特点,已被广泛应用于船舶、水电和化工等领域。首先总结了水润滑轴承用聚合物复合材料特性,归纳了聚合物复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能及磨损机制,介绍了提高聚合物复合材料摩擦学性能的常规方法,并进一步探讨了材料内部结构、摩擦界面微观结构与材料宏观摩擦学特性的内在关联。指出促进水润滑聚合物-金属配副摩擦界面原位生长固体润滑特性转移膜,可弥补水膜润滑能力不足、显著提高配副的摩擦学性能,深入研究水润滑状态下复合材料的微观摩擦磨损机制,对于理解水润滑配副的摩擦学机理有重要的意义。     

CeO2对铁基自润滑轴承材料性能的影响

采用粉末冶金法在Fe-C-Cu自润滑轴承材料基体上添加了不同比例的CeO2,研究了CeO2加入量及压坯密度对铁基自润滑轴承材料性能的影响.通过显微组织观察、能谱分析、摩擦表面形貌观察以及滑动轴承模拟试验可知,加入适量CeO2可以活化烧结、改善组织,增大材料的径向压溃强度和表现硬度,减小摩擦系数和磨损量,以及提高力学性能和耐磨性能;加入过量CeO2会使组织中的"条状物"增多、粗化,恶化材料的性能.较高的压坯密度可以提高材料的径向压溃强度和表观硬度.磨损量略微减小或基本不变,摩擦系数有所增大,温升提高,故应针对不同使用要求,合理选择材料的压坯密度,使密度与摩擦性能合理搭配.     

双金属止推轴承材料力学和摩擦磨损性能研究

该文对比涡轮增压器止推轴承现有FQSn663和CuSn10Pb10材料,研制增压器CuSn6.5P0.1无铅双金属轴承材料,对比物理、力学性能、组织和摩擦磨损性能,结果如下:Cu Sn6.5P0.1密度致密度高于用模压成型FQSn663;三者横向压溃强度、硬度和抗拉强度,按照FQSn663、CuSn10Pb10和CuSn6.5P0.1的顺序逐渐递增。低载低速条件下,在油润滑和干运转状态下,三者摩擦因数接近,干运转Cu Sn6.5P0.1摩擦曲线较平稳;油润滑Cu Sn6.5P0.1磨合阶段无明显曲线,表明正常油润滑条件下Cu Sn6.5P0.1摩擦磨损性能更良好,能在止推轴承较好的使用。     

水润滑尾轴承振鸣音研究进展

水润滑橡胶尾轴承在低速、重载、润滑不良状况下,会出现异常振动与鸣音,影响舰船的隐蔽性与生存能力以及乘员的舒适性。目前,对尾轴承 鸣音既无法进行预估;也无法在事后予以有效的消除。为此,从尾轴承鸣音产生机理、影响因素以及抑制技术等方面进行了探讨和分析。认为应充分考 虑各种因素的影响,结合试验和先进的分析手段开展综合研究,在此基础上,制定详实的水润滑尾轴承设计、制造、安装规范, 提高舰船尾轴承的使用 性能,达到减振降噪的目的。     

水润滑橡胶艉轴承动态性能的试验与分析

针对船舶艉轴承的减振降噪进行橡胶材料硬度对艉轴系振动影响的试验研究。通过Pulse振动分析平台对艉轴承的振动情况进行数据采集和分析,应用振动频谱分析法得出对于常工作在低速重载工况下的水润滑橡胶轴承其内表面宜趋近的邵氏硬度为80时,对于中高速则可稍微提高一些。     

The potential adaptation of stationary shoulder friction stir welding technology to steel

Stationary shoulder friction stir welding is a newly developed technique currently used for joining plates of relatively soft metals at different angular planes. The process is not currently applicable to steel, hence the present study was developed to investigate the theoretical and technical viability of stationary shoulder technology in DH36 steel. Aluminium welds were produced using both conventional rotating shoulder and stationary shoulder friction stir welding techniques, and steel welds were produced using only conventional friction stir welding techniques. The effects of stationary shoulder technology on both the microstructural evolution and resultant mechanical properties of aluminium have been evaluated so that the likely effects on steel could be predicted. In the aluminium welds, the stationary shoulder technique results in a distinct transition between stirred and unstirred material, contrasting to the gradual change typically seen in conventional friction stir welds produced with a rotating shoulder. An investigation of weld properties produced in DH36 steel has demonstrated that if the stationary shoulder weld technique was used, the microstructure likely to be formed, would be dominated by a bainitic ferrite phase and so would exhibit hardness and tensile properties in excess of the parent material. It is predicted that if the same abrupt transition between unstirred and stirred material observed in aluminium occurred in steel, this would lead to crack initiation, followed by rapid propagation through the relatively brittle weld microstructure. Hence, these findings demonstrate that without further design and process improvements, stationary shoulder friction stir welding is unlikely to be applicable to steel.     

水溶性胶态成型工艺制备氮化硅耐磨结构陶瓷

以氮化硅粉末为原料, 采用水溶性胶态成型工艺制备高耐磨氮化硅陶瓷. 采用正交设计的方法来优化制备高品质注浆料, 并研究了掺杂分散剂后Zeta电位的变化. 同时, 还对氮化硅陶瓷烧结体的显微结构、力学性能和耐磨性能进行了研究. 结果表明: 当氮化硅浆料中固相体积分数为45%时, 可制得体积密度较高的精细氮化硅陶瓷材料, 断裂韧性可达7.21MPa·m^1/2, 硬度为9.30GPa. 通过抗耐磨损实验研究表明: 干摩擦条件下, 氮化硅陶瓷发生了晶粒脆性断裂和脱落; 水润滑条件下, 摩擦表面产生了氢氧化硅 反应膜, 降低了磨损, 主要是化学腐蚀磨损.     

船舶推进轴系纵振动力吸振器设计及参数影响规律研究

摘要：本文提出一种并联安装在船舶轴系上的纵振动力吸振器的设计方法,其中船舶轴系与动力吸振器构成主从系统,实现振动能量在主系统上发生转移,实现抑制主系统共振的目的。首先对船舶轴系的纵向振动进行固有频率和模态分析,其次采用模态截取和模态综合法建立了考虑船舶轴系作为弹性连续体情况下的轴系-动力吸振器混合动力学系统模型,最后给出从螺旋桨激励力传递到推力轴承基座端的动力放大系数解析式,并对动力吸振器的设计参数影响规律进行研究,为减小船舶轴系纵向振动的动力吸振器设计提供了理论依据。     

铜-塑自润滑复合材料的设计和性能

提出了一种新的铜--塑自润滑复合材料的设计方法，导出了其极限承载力与摩擦系数的关系．在此设计理论基础上研制出新型铜一塑复合材料NTS-100．自润滑复合材料承受的弹性模量越小、接触应力越大，其承载力越大；接触面的剪切强度越小，摩擦系数越小．铜--塑自润滑纳米滑块的承载能力高、摩擦系数小．填充纳米A1203在保持低摩擦系数同时，提高承载力，抑制聚四氟乙烯(PTFE)塑料的蠕变，减少实际接触面积，降低时效摩擦系数．     

船舶推力轴承纵向橡胶减振器设计

介绍设计一种嵌入式船舶推力轴承纵向橡胶减振器,以隔离由于螺旋桨脉动推力激励而引起的船舶轴系纵向振动。首先,建立减振系统的动力学简化模型,通过计算分析对减振块刚度参数进行优化设计;其次,根据刚度优化结果和相关经验公式对橡胶减振块的外形尺寸进行设计;最后对减振块的强度特性进行校核分析。结果表明所设计的减振器满足强度指标要求;在此基础上,提出橡胶减振块在推力轴承上的具体布置形式、开槽及装配固定方案,为船舶推力轴承纵向减振器的设计计算提供参考。     

炭/炭刹车副表面硬度对摩擦磨损性能的影响

对等温CVD沉积所得两种不同结构的炭/炭复合材料,不同表面硬度下的摩擦磨损性能进行了研究.其中A材料是光滑层结构,B材料是粗糙层和光滑层的混合结构.摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行.试验表明:随着热处理温度的提高,不同材料的表面硬度均在下降;但在经历相同热处理温度后,B材料的表面硬度比A材料的低;表面硬度较低的B材料塑性较强,摩擦面上的磨屑易于形成致密、连续的摩擦膜,有利于保持稳定而较高的摩擦系数.     

基于金相组织调控的锡基巴氏合金B83性能改进

为提高滑动轴承巴氏合金层的性能,满足旋转机械高速、重载和高可靠性发展的需要,促进高端滑动轴承产品的研发,本文针对锡基巴氏合金B83进行了性能改进研究.根据B83的金相组织模型,分析金相特征与其力学、摩擦学性能之间的特殊联系,设计了在B83中加入微量的Ag(1%、3%)及石墨(1%)调整金相组织特征,进而改善其力学和摩擦学性能的技术路线,并以布氏硬度、抗压强度、摩擦系数及磨损量4个指标对B83改进前后的性能进行了对比.研究结果表明：添加微量的Ag和石墨均可以促进B83中硬质点的细化和均布,这对提高B83的力学和摩擦学性能有益,特别是添加1%Ag后B83的高温硬度获得了显著提高,而添加微量石墨使B83具有一定的自润滑性,干摩擦系数更加稳定.加入1%Ag后巴氏合金B83的使用性能得到明显提升,更适用于高速电主轴及微型燃气轮机轴承.     

三层组合式高承载缓冲垫力学性能研究

目的 为提高大型低速风洞建设过程中移动设备支撑缓冲垫的承载和隔振能力,对新型弹性材料Fabreeka Pad以及由其与钢和减摩材料粘接组合的三层式缓冲垫的力学性能进行研究。方法 对该材料和缓冲垫样件进行静态压缩和剪切试验,获得应力-变形曲线和能承受的最大剪切力;对缓冲垫样件进行静摩擦试验,得到其减摩层与不锈钢板间的静摩擦因数。结果 该材料和缓冲垫的应力-变形曲线均具有明显的非线性特征,同时将加载载荷下缓冲垫的变形量设计在1.1 mm内;剪切破坏未发生在粘结缝处,且缓冲垫能承受的最大剪切力为2.7 kN;减摩层与表面粗糙度为12.75的钢板间的静摩擦因数为0.141,且其不随加载速度的变化而出现较大波动。结论 三层式缓冲垫具有优良的隔振和竖向承载能力,抗剪能力强,且静摩擦因数小,能满足设备的移动要求,可应用于大、中型设备可移动支撑的减振设计。