新型空心圆柱滚子的承载性能研究

设计合理的普通空心圆柱滚子,虽然可以大幅度降低轴承的接触应力,改善或消除接触应力的"边缘效应",但对于降低等效应力意义不大。为了解决这一问题,提出了一种新型空心圆柱滚子,根据接触力学理论,利用有限元软件ABAQUS,合理建立了新型空心圆柱滚子轴承的有限元分析模型。结果表明:设计合理的新型空心圆柱滚子可以很好的解决滚动体与滚道接触时的等效应力"边缘效应"问题。研究结果为新型空心圆柱滚子轴承的设计开发提供了理论依据。     

预负荷和无预负荷空心圆柱滚子轴承应力比较研究

根据接触力学理论,用有限元法对无预负荷和预负荷空心圆柱滚子轴承的接触应力和等效应力进行了分析,分析了过盈量和空心度对接触应力和等效应力的影响,比较了两种滚子轴承的接触应力和等效应力.结果表明,在相同几何和载荷条件下,过盈量合理的预负荷空心圆柱滚子轴承的应力情况好于无预负荷空心圆柱滚子轴承的应力情况,为无预负荷和预负荷空心圆柱滚子轴承的设计与应用提供了参考.     

WS2和h-BN纳米添加剂对半流体锂基润滑脂极压抗磨性能影响研究

目的 探究片层状的二硫化钨(WS2)和六方氮化硼(h-BN)纳米添加剂对00#锂基润滑脂极压性能和抗磨性能的影响,对比2种纳米材料润滑性能的差异。方法 分别配制出含WS2和h-BN纳米添加剂的00#半流体锂基润滑脂,对润滑脂的滴点以及锥入度理化指标进行了测定,然后使用MRS10A四球磨损试验机对润滑脂的极压抗磨性能进行考察。通过扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察磨斑磨损的形貌特征,并使用光电子能谱仪(XPS)对磨斑表面的元素进行检测与分析,探讨WS2和h-BN纳米添加剂的作用机理。结果 与基础脂相比,含WS2纳米添加剂的润滑脂在质量分数为0.5%时摩擦因数最大可降低12.7%,磨斑直径可降低10.5%;含h-BN纳米添加剂的润滑脂在质量分数为0.25%时摩擦因数降低了4.2%,在质量分数为0.5%时磨斑直径最大降低22.1%;2种纳米添加剂的加入均使润滑脂的最大无卡咬负荷提高了40.0%。通过SEM和OM观察的形貌及轮廓特征可以看出,WS2与h-BN纳米添加剂可以有效地改善磨斑表面质量,降低磨斑表面粗糙度,对磨损表面起到一定的修复作用。XPS元素结果分析显示,WS2纳米添加剂在摩擦表面会发生摩擦化学反应生成Fe2O3、FeO和FeS2等反应薄膜,而在h-BN磨斑表面则主要会反应生成B2O3、Fe2O3、FeO等反应膜。摩擦反应膜的生成可以起到提高润滑脂极压抗磨性能的作用,而粒子片层间发生滑移时剪切作用力相对较低则是纳米添加剂可以起到降低摩擦因数的主要原因。以WS2和h-BN纳米添加剂复配的铁路机车牵引齿轮脂按Q/CR762—2020《铁路机车牵引齿轮脂》技术指标进行理化性能检测,测定结果完全满足该标准。结论 WS2和h-BN都具有明显改善润滑脂润滑性能的作用,WS2对降低摩擦因数的作用好于h-BN,但h-BN可以更好地降低磨损量,两者都可以有效提高润滑脂的极压性能。