不同衬垫关节轴承摩擦学性能的对比

在摆动频率1.9 Hz,4种载荷(3,6,9和12 kN)条件下,对比研究了1种钢对铜网复合衬垫材料关节轴承Ⅰ和3种钢对PTFE织物衬垫材料关节轴承Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ的干滑动摩擦磨损性能,并利用三维形貌轮廓仪观察其磨损表面形貌。试验结果表明:轴承Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ的摩擦系数随着载荷的增大而逐渐增大,轴承Ⅲ则随着载荷的增大呈减小趋势;轴承Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ的磨损量和摩擦温度大体上均随载荷的增大不断增大;载荷小于9 kN时,轴承Ⅰ的摩擦学性能表现较好,大于9 kN后轴承Ⅲ则表现最好;整个试验过程中轴承Ⅳ的摩擦磨损性能表现最差。     

烧结压力对铜基粉末冶金闸片材料摩擦学性能的影响

在不同烧结压力下制备了铜基粉末冶金闸片材料,研究了烧结压力对其孔隙率和硬度的影响;采用高速摩擦磨损试验机,选择15CrMo钢作为配副材料,研究了铜基粉末冶金闸片材料的摩擦学特性,并用扫描电镜观察分析了材料显微组织及磨损表面形貌。结果表明:随着烧结压力从0 MPa增大到1.25 MPa,试验材料的孔隙率降低而硬度得到提高,摩擦因数和磨损率都同步减小;再继续增大烧结压力对孔隙率和摩擦磨损性能的影响不大。     

球头杆端关节轴承的设计分析

汽车转向系统如图1所示,其工作原理是转向盘带动转向轴旋转,转向轴的旋转运动经转向器变为直线运动,带动转向横拉杆运动,横拉杆拉动转向节臂,通过转向节带动转向轮来实现车辆的转向功能。球头杆端关节轴承是汽车转向拉杆和转向节臂的重要连接件,也是汽车转向系统中的关键部件之一。球头杆端关节轴承的强度和可靠性直接关系到汽车操控的稳定性,行驶的平顺性、舒适性、安全性以及汽车正确、准确的行驶方     

PTFE/铜网衬垫关节轴承的摩擦学性能研究

利用自制的高频重载关节轴承摩擦磨损试验机,研究了不同摆动频率和接触压力条件下PTFE/铜网复合材料衬垫关节轴承摩擦系数、线磨损量和摩擦温度的变化规律。借助扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析了关节轴承衬垫的磨损表面并探讨了其磨损机理。结果表明:在接触压力≤47.6 MPa时,摆动频率的升高对轴承的摩擦系数、磨损量和摩擦温度影响较小;在接触压力(47.6 MPa时,随着摆动频率的变化,轴承的摩擦系数、磨损量波动范围较大,摩擦温度上升较快;在摆动频率和接触压力共同作用下衬垫材料发生塑性变形、挤压变形和剥落,内圈材料向衬垫转移使关节轴承衬垫自润滑能力下降,导致衬垫材料发生粘着磨损和磨粒磨损而失效。     

E06—12型自润滑杆端关节轴承试验机

E06－12型自润滑杆端关节轴承试验机是利用曲轴-摆杆机构，杠杆加载原理实现试验轴承每分钟摆动20～40次，摆角幅度20°～40°，最大径向载荷9．8kN。介绍了该试验机的主要技术指标和设计特点，并提出了进一步的改进措施。     

铜基粉末冶金摩擦材料高温摩擦疲劳性能测试

在高温摩擦疲劳试验机上对铜基粉末冶金材料进行了性能测试。发现：(1)在100℃～350℃区间,随温度的升高,摩擦因数在降低;(2)在500℃时,摩擦因数最高,且发生了粘着磨损;(3)在450N,300℃时,磨痕表面出现了球状的石墨颗粒层,这起到了极好的润滑作用,使得300℃时,磨损较低。     

铬对铜基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜铬基粉末冶金摩擦材料,在制动压力0.5～0.76 MPa、制动速度1000～3000 r/min范围内,探讨干、湿2种状态下铬对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,随铬含量增加,材料的摩擦因数和磨损量降低,且随制动压力增加,摩擦因数降低;在低摩擦速度时,湿摩擦因数低于干摩擦,高速时则相反。铬降低了材料的摩擦因数和磨损量的原因在于铬增加了材料的硬度而起到了降低摩擦面的损伤程度和表面粗糙度的作用。在较低的摩擦速度条件下,由于水分的润滑作用充分,导致摩擦因数降低,在高速摩擦条件下,水分冷却作用明显,导致表面微凸体间的啮合强度增加而使摩擦因数高于干摩擦。     

稀土氧化物对铁铜基粉末冶金轴承材料性能的影响

采用粉末冶金的方法在Fe-40CuSn基体里加入不同含量的稀土氧化物,研究了稀土氧化物对铁-铜基粉末冶金轴承材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。通过测试材料的径向压溃强度、含油密度、表观硬度(HB)以及通过材料的摩擦磨损试验、轴承的温升试验等结果表明:含0.2%稀土氧化物的粉末冶金轴承材料的力学性能和摩擦性能最好;在不同的载荷条件下,轴承材料的摩擦因数随着载荷的增加呈现先减小后增大的趋势,而磨损量则随着载荷的增加而缓慢增加,表明该体系材料可以承受一定的负载且摩擦性能良好;通过不同烧结温度对比发现,该体系的合适烧结温度为880℃。     

杆端关节轴承环形白痕分析

某直升机用变距拉杆带柄杆端关节轴承在飞行约600 h后,例行检查发现内圈外球面呈现环形白痕,疑似存在开裂现象。通过外观检查、电镜分析（SEM）和能谱分析（EDS）对环形白痕形成原因进行分析,结果表明,环形白痕不是开裂,而是外界异物在接触面长期摩擦形成的一种以Fe为主,含有Cr、Ni、Cu等元素,并具有较强黏着力的金属黏附物。在承受循环应力工况下,超微细晶粒组织发生材料转移,使轴承内圈外表面局部产生了有较强黏着力的白色组织。     

铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流摩擦磨损的电弧侵蚀特性研究

在销/盘式载流摩擦磨损试验机上,对铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流摩擦磨损的电弧侵蚀特性进行了研究,探讨了电弧对铜基粉末冶金材料的载流摩擦学特性的影响.利用方差分析表,采用F检验法对电流、载荷、速度3种因素进行了显著性检验.结果显示电流对电弧能量的大小有影响,载荷、速度对电弧能量有显著影响;随着速度的增加,电弧的强度和发生频率均增大;低速下,主要是磨粒磨损和粘着磨损,高速下,主要是电弧侵蚀和粘着磨损.     

PTFE/芳纶纤维编织衬垫自润滑关节轴承的黏接性能及摩擦学性能

对PTFE/Kevlar纤维混合编织衬垫分别进行超声波处理、稀土CeO2处理后,制备了自润滑关节轴承,利用Instron5944型电子万能材料试验机和自制的高频摆动摩擦磨损试验机对关节轴承进行了剥离强度测试和摩擦磨损性能试验,考察了前处理工艺对关节轴承的黏接性能和摩擦学性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)观察分析了衬垫表面的微观形貌变化,以探究轴承的摩擦学性能与衬垫形成PTFE转移膜的成膜性能之间的关系。结果表明,衬垫经改性前处理后,不仅提高了衬垫与基体的黏接性能,而且提高了轴承的摩擦学性能;轴承的摩擦学性能与其在摩擦磨损过程中形成PTFE转移膜的成膜性能之间存在一定的对应关系,即PTFE转移膜的形成越快,耐磨性、均匀连续性越好,在摩擦磨损过程中表现出较优的摩擦诱导成膜性能,其摩擦学性能也越优。     

表面粗糙度对铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副载流摩擦磨损性能影响的研究

以铜基粉末冶金/铬青铜摩擦副为对象,应用销盘式摩擦磨损模拟试验,研究载流条件下摩擦副的表面粗糙度对摩擦学特性的影响规律.结果表明:表面越粗糙,越易起弧,形成更高的电弧能量,磨损形式主要是磨粒磨损、电弧侵蚀;表面越光滑,燃弧时间越长,电弧能量越高,摩擦因数越低,磨损形式主要是黏着磨损、电弧侵蚀;表面粗糙度有一个最佳值,在这个表面粗糙度下电弧能量最小、质量磨损率也最小.     

铜基粉末冶金载流摩擦磨损微观形貌分析

对铜基粉末冶金材料进行载流摩擦磨损实验,对磨损后的微观组织进行了观察与分析.结果表明,铜基粉末冶金材料在载流条件下,销试样表面不断发生氧化,电流为40和60 A时,摩擦表面覆盖着一层Fe的氧化物;电流为80和100 A时试样由于表面温度更高,形成Cu的氧化物.产生氧化物的不同,电弧产生烧损的严重程度不同,是导致不同电流下磨损机制不同、磨损率相差大的原因.电流较大时电烧蚀严重,加快了磨损进程.     

基于ANSYS有限元分析的杆端关节轴承的结构优化设计

在对GIXS系列的杆端关节轴承进行三雏计算机辅助设计的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对杆端关节轴承的主要承栽部件进行了结构优化设计,验证了设计的可靠性。以杆端关节轴承为例对系统进行了应用,验证了系统的实用性。     

衬垫甘油醚改性处理对自润滑关节轴承性能的影响

由于芳纶材料的苯基团极难溶于大多数化学物质,由聚四氟乙烯(PTFE)纤维和芳纶纤维复合编织而成的自润滑衬垫与黏接剂的黏接性能较差,从而影响轴承的整体性能。对关节轴承自润滑衬垫进行甘油醚接枝改性处理,利用摩擦学动态性能试验机测定衬垫改性处理后的轴承的摩擦学性能,并分析衬垫改性处理影响轴承摩擦学性能的机制。结果表明:衬垫经改性处理后轴承的磨损量、摩擦因数和摩擦温升均明显降低;经接枝改性处理后,衬垫的成膜性能得到明显改善,且随着摆动频率的提高,衬垫的成膜性能也有所提高,表明甘油醚接枝改性改善了自润滑关节轴承的摩擦学性能。     

ZrO2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响

采用粉末冶金加压烧结技术制备含单斜和立方2种晶型ZrO_2的铜基摩擦材料,研究在干摩擦及不同制动速度条件下,ZrO_2晶型对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的影响;用光学表面分析仪和扫描电子显微镜分别对试样磨损表面形貌及磨屑形貌进行观察,探究ZrO_2晶型对粉末冶金摩擦材料摩擦学性能的作用机制。结果表明:在相同条件下,含单斜相ZrO_2摩擦材料的摩擦因数及磨损量均高于含立方相ZrO_2的摩擦材料;随着制动速度的升高,2种材料的摩擦因数均降低,而含立方相ZrO_2材料摩擦因数降幅较小,同时两者的磨损量均呈现先上升后降低的趋势。随制动速度提升,含单斜相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由黏着磨损与犁削磨损转变为剥层磨损;而含立方相ZrO_2的摩擦材料主要磨损机制由犁削磨损转变为犁削磨损与氧化磨损,最后转变为剥层磨损。     

PTFE/芳纶织物衬垫自润滑关节轴承性能试验

对比分析研究了同型号国产与进口PTFE/芳纶织物衬垫自润滑关节轴承的粘结质量、摩擦学性能以及承载性能,研究结果表明:进口轴承的剥离强度、摩擦磨损性能以及承载性能均略优于国产同型号的关节轴承;国内自润滑关节轴承的衬垫粘结质量、摩擦学性能以及承载性能需要进一步提高。     

不同温度下铜基粉末冶金摩擦材料往复滑动磨损规律

研究不同温度下高速列车用铜基粉末冶金摩擦材料磨损特征。在PlintTE77高温疲劳试验机上对该材料进行磨损性能测试 ,工况分别为室温、10 0℃、2 0 0℃、3 0 0℃、3 5 0℃、5 0 0℃ ,法向载荷为 2 0 0N、45 0N等 12种工况 ,振动频率为 4Hz ,滑动幅值为± 5mm。并对摩擦后的磨痕进行Scanelectro mirror (SEM)分析。发现①在 2 0 0N、3 0 0℃时出现碾压的多源弧形裂纹 ,这和冲击时的沿树枝晶裂纹截然不同。②在 45 0N、3 0 0℃时 ,磨痕表面出现球状的石墨颗粒层 ,这起到了极好的润滑作用 ,使得 3 0 0℃时磨损较低。③在 45 0N、3 5 0℃时 ,有沿磨痕方向的长条裂纹出现。④在不同载荷 5 0 0℃时 ,发生粘附现象 ,即摩擦材料粘附到对偶材料上。根据以上分析用最小二乘法粗略拟合了该材料的磨损规律     

磷酸酯偶联剂改性衬垫对自润滑关节轴承性能的影响

利用 Instron5944型电子万能材料试验机和自制的关节轴承摩擦磨损试验机,研究磷酸酯偶联剂接枝改性处理衬垫对自润滑关节轴承黏接性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明：磷酸酯偶联剂接枝改性处理衬垫可以有效提高轴承衬垫的黏接性能;自润滑关节轴承的摩擦磨损性能与摆动频率呈现明显的相关性,摩擦因数和磨损量均随摆动频率的增大而减小,而摩擦温度随之升高;衬垫经改性处理的轴承摩擦因数、磨损量以及摩擦温升均明显降低,表明衬垫经改性处理后改善了自润滑关节轴承的摩擦学性能。     

铜基粉末冶金摩擦材料高温疲劳磨损规律

研究了高速列车用铜基粉末冶金多孔摩擦材料的高温摩擦磨损性能。在PlintTE77高温疲劳试验机上对该材料进行了高温磨损性能测试 ,工况分别为 :室温 ,10 0℃ ,2 0 0℃ ,3 0 0℃ ,3 5 0℃ ,5 0 0℃ ;法向载荷为 :2 0 0N ,45 0N ,等12种工况 ;振动频率为 :4Hz ;移动幅值为 :± 5mm ;并对摩擦后的磨痕进行了SEM分析 ,发现 :(1)在 2 0 0N ,3 0 0℃时出现了粘压的多源弧形裂纹 ,这和冲击时的沿树枝晶裂纹截然不同 ;(2 )在 45 0N ,3 0 0℃时 ,磨痕表面出现了球状的石墨颗粒层 ,这起到了极好的润滑作用 ,使得 3 0 0℃时磨损较低。 (3 )在 45 0N ,3 5 0℃时 ,有沿磨痕方向的长条裂纹出现 ;(4 )在不同荷载 5 0 0℃时 ,发生了负磨损 ,即摩擦材料粘附到对偶材料上 ,由于新的氧化面的形成摩擦系数是最高的。根据以上分析粗略拟合了该材料的磨损规律