EMP径向滑动轴承热弹流分析与仿真

弹性金属塑料瓦（EMP）径向滑动轴承是一种新型的轴承,由于轴瓦所采用的复合材料的特殊性使得其弹性变形和热变形将会远大于传统的金属瓦轴承。本文建立了该类新型轴承3D热弹流分析的数学模型,编制了数值试验程序,并且给出了EMP径向滑动轴承热弹流分析研究的一个实例,对其润滑特性进行了初步分析．     

利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦油膜能量方程的进油温度边界条件

针对推力轴承的基本结构,利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦（EMP瓦）油膜能量方程的进油温度边界条件,结合“三峡推力轴承方案”中EMP瓦推力轴承数据,分析考虑热边界层对进油温度影响时,EMP瓦推力轴承润滑性能的变化情况。计算结果表明：考虑热边界层对进油温度的影响时,进油平均温度和最高油膜温度均有所升高,最大压力也有所增加,最小油膜厚度、流量及功耗都有所下降,说明热边界层对推力轴承的润滑性能产生了一定的影响。     

弹性模量对塑料瓦推力轴承润滑性能的影响

弹性金属塑料瓦(EMP瓦)压缩弹性模量是一复合弹性模量,并不像金属材料那样是一个常数,而是随压力增大而逐渐增大。结合"三峡推力轴承方案"中EMP瓦推力轴承数据,从理论上计算了EMP瓦压缩弹性模量的变化对推力轴承润滑性能的影响,从而对EMP瓦压缩弹性模量允许的变化范围有所了解。计算结果表明:压缩弹性模量的变化对最小油膜厚度、最高油膜温度和最大压力有一定的影响,而对功耗影响不大。     

弹性金属氟塑料复合材料及推力轴承

该塑料复合材料及推力轴承主要用于大中型水电站、火电站主机推力轴承,可以避免因瓦温过高导致巴氏合金瓦烧损所造成的停机损失。该弹性金属氟塑料瓦是一种三层结构复合材料,表层为减摩性极好的氟塑料,中间层为一种具有自动补偿型面变形的金属弹性层,底层为刚性支承板。     

EMP径向滑动轴承温度场和压力场测试研究

弹性金属塑料瓦(EMP)径向滑动轴承是一种新型的轴承,由于轴瓦所采用的复合材料的特殊特性使得其油膜温度场和压力场分布情况与传统金属瓦轴承的油膜温度场和压力场分布情况有所不同。本文对呻径向滑动轴承油膜温度场和压力场进行了实验研究,为从理论上揭示EMP径向滑动轴承的流体动压润滑机理并进而进行型面设计提供实验依据。     

超低温氢氧泵轴承技术研究及进展

液氢／液氧火箭发动机涡轮泵用球轴承工作在超低温高转速重载荷条件下，需要采用合适的材料匹配和可靠的固体润滑。对由9Cr18套圈和政治协商会议组成的钢制轴承，常采用PTFE复合材料保持架及套圈和球上表面溅射PTFE膜层或PVD软金属膜来实现润滑，其主要失效可归纳为磨损、胶合及保持架断裂3种形式。采用氮化硅球的混合式陶瓷轴承以及套圈表面等离子体淹没离子注入Ag润滑膜层的应用，提高了轴承的寿命和可靠性。陶瓷轴承技术和离子改性技术将满足该轴承技术发展的需要。     

PTFE瓦与巴氏合金瓦推力轴承热弹流特性的对比分析

采用热弹流润滑模型对比分析PTFE瓦和巴氏合金瓦推力轴承的润滑特性。计算结果表明,采用PTFE瓦后,推力轴承中油膜的最高压力得到有效降低,油膜压力分布更加均匀,推力轴承中润滑油膜温升会提高;推力瓦瓦体的温度会大幅度下降,其整体热变形也会相应减小;适当加工推力瓦进、出油边的楔形面,可以有效提高最小润滑油膜厚度;油膜入口区域的回流现象将减弱甚至可能消失;必需润滑油量得以降低,轴承的润滑损耗减小。     

聚醚醚酮/聚四氟乙烯复合水润滑轴承材料性能研究

采用热模压工艺制备聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料,研究PTFE对复合轴承材料拉伸强度、邵氏硬度和摩擦学性能的影响。结果表明:随着PTFE含量的增加,摩擦因数显著降低,延长了轴承材料寿命。当PTFE含量为5%时,复合材料的拉伸强度为93 MPa,邵氏硬度为83,摩擦因数为0.19,磨损量为0.072mm3,综合性能最佳,满足水润滑轴承材料在力学、吸水性、长寿命等方面的要求。     

聚四氟乙稀软带贴面轴承的研制与应用

介绍了一种新型滑动轴承－PTFE（聚四氟乙烯）软带贴面轴承的加工工艺，分析摩擦材料的性能特点，并通过实验和应用证明此轴承的设计是成功的。     

仿形车削球瓦的设备改装

含油球瓦轴承广泛用于输送机械（图１）,如水泥厂、化肥厂、矿井等。由于工作环境恶劣,常使球瓦轴承磨损过快而损坏,因此维修和更换较频繁。球瓦轴承用球墨铸铁或锡青铜材料制造,其外形为球台形,由两块瓦组成,接缝尺寸为零（图２）。该球瓦的加工方法有以下３种。（１）圆柱铣削法　铸坯为圆柱形,工艺过程为：车→铣球面→锯切→钳。这是目前许多厂家常采用的方法（即：近似加工法）。两块瓦合在一起,内孔形成椭圆,外球面接缝处成突尖,或者不连续（间断）,磨损较快,耐用度低,是球瓦及轴承座损坏的重要原因。图２　球瓦尺寸（２…     

PTFE复合材料高温摩擦磨损性能研究

研究了高温条件下不同填料填充的PTFE复合材料的摩擦磨损性能,并与常温下的摩擦磨损性能进行了比较.结果表明青铜粉、纤维填充的复合材料在高温下表现出与常温相反的摩擦磨损规律;碳类填充复合材料在不同温度下则表现出较为稳定的规律;特种塑料改性的PTFE复合材料,具有极好的综合性能.     

氧化石墨烯和纳米SiO2增强PTFE复合材料的摩擦磨损行为

为研究具有层状结构和球状结构的纳米填料之间的相互作用对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料摩擦磨损行为的影响,采用冷冻干燥超声共混-冷压-热烧结法制备纳米二氧化硅（nano-SiO2）和氧化石墨烯（GO）填充改性PTFE复合材料。利用LSM-2R往复式摩擦磨损试验机测试干摩擦条件下nano-SiO2和GO复配改性PTFE复合材料的摩擦学性能,采用MicroXAM-800非接触式三维表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析表征转移膜形貌、元素分布和磨痕表面三维形貌,从微观层面揭示nano-SiO2和GO的减摩机制。结果表明：单独填充nano-SiO2与GO均可改善PTFE复合材料的摩擦学特性,其中在较低添加量下,GO在提高PTFE耐磨性方面明显优于nano-SiO2;GO和nano-SiO2复配填充时存在协同效应,与单一填充相比进一步改善了复合材料的摩擦学性能;相比于纯PTFE,3%nano-SiO2/0.5%GO/PTFE复合材料的磨损率降低60.36%。机制分析表明,协同作用和均匀连续转移膜的形成是nano-SiO2和GO增强PTFE复合材料性能优异的主要原因。     

大型推力轴承PTFE-金属复合瓦热弹流润滑设计

针对水力发电机组用大型扇形PTFE-金属复合瓦推力轴承摩擦学设计问题,建立复合轴瓦三维热流固耦合的弹流润滑模型,分析轴瓦结构尺寸对轴承性能参数的影响规律。结果表明,PTFE层厚度对轴承性能有非常重大的影响,过厚的PTFE材料对轴承的散热、弹流润滑状态、瓦面接触强度等都会造成不利影响,尤其是会造成轴承接触温度随PTFE厚度增加而迅速升高;钢基体厚度增加够一定程度上增加最小油膜厚度,但对瓦面接触强度和最大接触温度的影响不大。     

PTFE基改性复合材料的摩擦磨损性能及其在铁路机械中的应用

概述了聚四氟乙烯（PTFE）基自润滑改性复合材料的摩擦磨损性能研究新进展。讨论了纤维增强、无机填充、有机共混和离子注入表面改性复合材料的摩擦学性能以及PTFE基改性复合材料在铁路机械中的应用。     

泥沙条件下改性复合材料减振降噪性能研究

为了改善水润滑轴承材料热塑性聚氨酯（TPU）的减振降噪性能,以TPU为基体、聚四氟乙烯（PTFE）为添加剂,通过物理共混的方式制备PTFE/TPU改性复合材料。在RTEC摩擦磨损实验机上模拟泥沙工况,对复合材料进行不同速度和载荷下的摩擦学试验,通过分析复合材料的力学性能、摩擦因数、表面形貌以及振动噪声行为,探讨其摩擦磨损规律与减振降噪性能。结果表明：复合材料的拉伸强度和邵氏硬度均随着PTFE含量的增加而先增加后降低,质量分数8%PTFE改性TPU复合材料表现出最好的力学性能;随着速度与载荷的增大,复合材料的摩擦因数逐渐增大,材料表面损伤、变形、剥落等严重损伤逐渐增多;与纯TPU相比,改性复合材料的摩擦磨损剧烈程度更低,摩擦因数的变化幅度较小且摩擦因数曲线相对光滑,材料微观表面的损伤更少;随着速度与载荷的增大,复合材料的振动响应与辐射噪声现象增大,振动与噪声信号的平均强度增大,频域上的频率分量增多,幅值分量增大,主频向高频转移;PTFE能够改善TPU的摩擦学性能,降低摩擦因数,同时赋予复合材料一定的减振降噪性能,并且效果在高速、高载荷下更为明显。     

大型推力轴承塑料-金属瓦热弹流润滑设计

针对水力发电机组用大型扇形PTFE-金属复合瓦推力轴承摩擦学设计问题,建立复合轴瓦三维热流固耦合的弹流润滑模型,分析轴瓦结构尺寸对轴承性能参数的影响规律。结果表明,PTFE层厚度对轴承性能有非常重大的影响,过厚的PTFE材料对轴承的散热、弹流润滑状态、瓦面接触强度等都会造成不利影响,尤其是会造成轴承接触温度随PTFE厚度增加而迅速升高;钢基体厚度增加够一定程度上增加最小油膜厚度,但对瓦面接触强度和最大接触温度的影响不大。     

聚苯酯填充聚四氟乙烯复合材料摩擦学行为研究

采用聚苯酯（Ekonol）、Ekonol／PAB纤维增强聚四氟乙烯（PTFE）制备利用转移膜润滑的摩擦副材料，并研究了两组材料在于摩擦条件下与9Cr18轴承钢对摩时的摩擦学性能；运用扫描电镜分析了两组材料磨损表面形貌和磨损机理。结果表明：随着Ekonol含量的增大，Ekonol填充PTFE复合材料的摩擦因数逐渐增大，当Ekonol质量分数超过25％时摩擦因数略有下降，磨损方式由以犁削磨损为主转变为以疲劳磨损为主；而Ekonol／PAB纤维填充门FE复合材料的摩擦因数，随Ekonol含量的增大而增大，磨损方式由以粘着磨损为主转变为以疲劳磨损为主。Ekonol／PAB纤维填充PTFE复合材料的摩擦学性能优于Ekonol填充PTFE复合材料。     

聚四氟乙烯填充含量对钢背超高分子量聚乙烯纤维织物复合材料摩擦学性能的影响

为改善广泛应用于船舶苛刻环境无油/脂润滑摩擦配副材料的摩擦学性能,将聚四氟乙烯（PTFE）按不同质量分数与钢背超高分子量聚乙烯纤维织物复合材料结合,研究它与45钢盘在变转速环环端面干摩擦状态下的摩擦学特性。对试验过程中摩擦因数及磨损量进行测量,利用表面轮廓仪、扫描电子显微镜与超景深显微镜对复合材料及对磨件磨损表面形貌进行了观察与分析。结果表明：所有填充PTFE的复合材料摩擦学性能均表现优异,随着PTFE含量的增加,复合材料摩擦性能变差,其中1 %（质量分数） PTFE填充复合材料综合摩擦性能最好,在试验工况下主要发生磨粒磨损,PTFE填充量较高的复合材料在高速下由于团聚及摩擦热量积聚主要经历黏着磨损与疲劳磨损。     

PTFE基复合材料海水润滑下的摩擦学性能研究

研究碳纤维/聚四氟乙烯（CF/PTFE）、玻璃纤维/聚四氟乙烯（GF/PTFE）复合材料与氮化硅陶瓷配副在海水环境下的摩擦学性能与润滑机制,分析滑动速度对摩擦副海水润滑性能的影响规律。结果表明：在海水润滑条件下,随着滑动速度的增加,PTFE、CF/PTFE、GF/PTFE材料与Si3N4陶瓷配副时的摩擦学性能均有明显改善,摩擦因数与磨损率均呈显著降低的趋势,其中CF/PTFE复合材料表现出更为优异的摩擦学性能,在1 000 r/min滑动速度下摩擦因数低至0.026。磨损表面表征结果表明,在海水润滑条件下,PTFE基复合材料在摩擦过程中由于摩擦化学反应生成了润滑膜,可为摩擦副提供良好的润滑和减磨作用,从而减少摩擦磨损行为的发生。     

对磨床三块瓦调位轴承的研磨修复

对磨床三块瓦调位轴承的研磨修复交通部红光港机制造厂（４４３００４）杨钟胜对磨床三块瓦调位轴承的修复，是机床维修中技术性强，难度大的一项修理技术。长期以来一直沿用传统的修复工艺，用人工进行刮研。刮研的轴承虽可贮油，但不能形成油膜。有关资料表明，粗糙度Ｒ...