自润滑向心关节轴承翻边工艺改进

航空发动机制造过程中,部分自润滑向心关节轴承组合时合格率不高及翻边效果不稳定。通过比较国内外自润滑关节轴承翻边方法,分析关节轴承翻边时及翻边后检测的相关参数及加工方法,着手提高翻边轴承的加工合格率及稳定性,并固化相关工艺参数,形成一套完整的加工关节轴承翻边及检测方法。     

载荷对PTFE/AlSi10Mg复合材料摩擦磨损行为的影响

采用选区激光熔化(SLM)、浸渗和真空烧结工艺制备了以AlSi10Mg为基体的多孔骨架填充聚四氟乙烯(PTFE)的自润滑复合材料。采用往复式Bruker UMT-3摩擦试验机研究了速度为5mm/s、不同载荷下复合材料的摩擦磨损性能,并采用SEM、EDS等对其成分、结构以及摩擦学行为进行了研究。结果表明,复合材料的平均摩擦因数和磨损率随着载荷的增加呈现先增大后减小的趋势;复合材料的摩擦稳定性主要由存储在骨架中的PTFE决定。其摩擦机制主要是在载荷的作用下,当磨擦表面发生磨损时,骨架中的PTFE将磨屑捕获,形成完整的PTFE润滑层,并且发生膜的转移,从而增加了复合材料的摩擦学稳定性。     

整体式自润滑关节轴承挤压成形数值模拟

为实现对整体式自润滑关节轴承外圈挤压成形工艺的精确控制,提高外圈成形质量,改善产品密合度,减少自润滑衬垫的过压状态,以GE15DE1TK-HVS0型自润滑关节轴承为研究对象,采用有限元数值模拟技术对其外圈挤压成形工艺过程进行模拟分析,确定了挤压力及挤压行程,估算了外圈的成形状态及密合度。以模拟挤压力及挤压行程结果为依据,对该型轴承进行样品加工及密合度检测,并将检测结果与模拟结果进行对比,以判断数值模拟方法的可靠性。对比结果表明,数值模拟与工艺试验之间的误差为2. 4%～7. 3%,两者具有较好的一致性,说明有限元数值模拟技术可以对整体式自润滑关节轴承挤压工艺参数及外圈的成形效果进行有效预测。     

某水电站推力轴承粘滞泵泵瓦支撑座结构改造

某水电站机组在以往的检修过程中发现推力轴承粘滞泵存在卡涩现象,改造前的粘滞泵泵瓦支架与瓦支撑属于刚性接触,运行过程中会导致粘滞泵径向串动,造成瓦支架在瓦支撑内摩擦,甚至发生卡阻情况,为此对粘滞泵泵瓦支撑座结构进行了改造,在瓦支撑内部增加了铜套,形成一种推力轴承粘滞泵泵瓦支撑座自润滑铜套结构,可有效防止粘滞泵出现卡涩现象。     

基于双应力加速寿命试验的关节轴承寿命预测与可靠性分析

自润滑关节轴承寿命主要是由衬垫的磨损性能决定的,但衬垫的磨损一般是非线性的,使得寿命难以预测。采用同时改变载荷和摆频2种应力的方法进行加速寿命试验,建立以pv值、磨损量退化数据为输入参数,寿命值为输出参数的灰色神经网络预测模型。经验证该预测模型对关节轴承寿命预测的最大误差仅为7.33%,平均误差仅为3.892%。对不同加速应力下自润滑关节轴承可靠性进行评估,结果表明,关节轴承的可靠性在L_(10)(可靠度为90%时的寿命)之前下降趋势缓慢,然后迅速下降,pv值越大可靠性下降越迅速;随着pv值的增大,关节轴承寿命近似呈指数下降,经验证可用逆幂率加速模型反映二者关系。     

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量的关系研究

织物自润滑关节轴承游隙变化直接反映自润滑衬垫的磨损状态,确立轴承游隙和衬垫磨损量的对应关系,对掌握轴承磨损状态、判断轴承服役寿命具有重要意义。通过建立轴向游隙与衬垫磨损量关系的计算公式,结合典型轴承SA16的参数测定试验,评价了计算公式的合理性。结果表明:当轴向游隙为0.25 mm时,极端条件下的衬垫磨损量大于衬垫弹性状态下的数值。该研究可作为自润滑关节轴承的磨损失效判据的确定提供了理论参考。     

等离子喷涂制备镍基自润滑复合涂层的研究

为提高车轴用材料35CrMo的耐磨性,在Ni60A中添加粒度均为(-280～340)目的二硼化钛TiB2钴Co和铬Cr粉;将等离子喷涂和均匀设计方法引入轴减磨抗磨设计中,在35CrMo上等离子喷涂制备200μm镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层。研究结果表明:由SEM可看出涂层与基体结合良好且涂层呈层状结构分布,由EDS可看出各元素渗透到了Ni60A基体里并产生了冶金结合;将验证组结果和神经网络预测值对比,磨损误差在12%之内,显微硬度误差在11%之内,涂层相比基体耐磨性提高了6倍,显微硬度提高了3倍;可从人工神经网络的预测结果中选出具有优良性能的镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层的配比范围。     

微织构对铜基自润滑复合材料摩擦磨损性能的影响

目的 针对活塞环在高温高压、循环往复的惯性力等工况下与气缸极易磨损的问题,以栓盘模型为试验对象,研究圆形微织构对铜基自润滑复合材料的摩擦磨损性能,以期提高两者的耐磨损性能。明确微织构在不同工况下与复合材料摩擦磨损行为之间的联系,建立表面微织构设计准则。方法 采用CT-MF20型光纤雕刻激光打标机在45#钢表面加工制备出直径为0.2 mm的圆形微织构,并通过栓-盘形式在HT-1000型摩擦磨损试验机上对圆形织构化45#钢进行摩擦性能试验,考察圆形微织构在不同载荷(2、10、20 N)及不同滑动距离(1.88 m和18.84 m)下的摩擦磨损情况,而且借助扫描电子显微镜(SEM)分析摩擦表面的显微结构和形貌,通过能谱仪(EDS)结果分析摩擦表面元素积累情况。此外,为了与之形成对比每组均设有无织构的45#钢试验。结果 在摩擦试验中,载荷为20 N、滑动距离为18.84 m时圆形织构的摩擦磨损性能最优,平均摩擦因数降幅随着滑动距离的增加从11%增加到23.5%,同时栓和盘表面形貌磨损也明显比其他条件的试件要小。在EDS结果中发现圆形织构表面的氧元素更多,集中分布在织构里。结论 当载荷为20 N、滑动距离为18.84 m时,圆形织构的减摩效果最好,摩擦因数稳定,栓盘磨损表面变得光滑,这归因于圆形织构盘表面棘轮效应明显,并形成连续稳定的转移润滑膜,从而减小磨损。     

双层孔隙铁基粉末冶金材料可控制备及自润滑机理分析

通过在表层添加造孔剂TiH2、在基层添加致密剂酰胺蜡,采用粉末冶金工艺制备基体致密、表层多孔含油的双层铁基轴承材料,利用SEM、XRD等分析材料微观组织与物相分布,用端面摩擦试验机测试其边界润滑工况下的摩擦学性能,结合逐级加载工况下的单、双层铁基材料的摩擦实验结果,分析单、双层烧结材料在不同载荷工况下的供油自润滑机理。结果表明,改变表层中TiH2的含量可以实现双层材料表层孔隙率和含油率的变化,同时由原位合成反应生成的硬度较高的TiC颗粒可提高材料的表面硬度,满足高承载时的耐磨性能要求,维持摩擦副接触界面和润滑状态稳定。含3.5%TiH2的双层材料综合力学和摩擦学性能较好;双层材料的疏松表层具有较好的含油自润滑性能,致密基体能增大材料强度,也使润滑油保持在两对偶面之间,综合摩擦学性能和力学性能较单层材料好,适用于重载或复杂润滑工况。