高速铁路轴箱轴承用润滑脂耐久性试验研究

对高速铁路轴箱轴承用某型润滑脂进行了耐久性试验研究,并对试验结果进行了处理。结果表明,试验方案和数据处理方式合理可行,具有一定的借鉴意义。     

含纳米CuO锂基润滑脂摩擦学性能研究

为改善锂基润滑脂摩擦学性能,制备不同添加量纳米CuO改性的锂基润滑脂。采用3H-2000PS2比表面及微孔分析仪对纳米CuO粒子进行表征,采用四球摩擦磨损试验机分析纳米CuO添加量对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和三维形貌分析仪分析试验后钢球磨痕形貌。结果表明:纳米CuO质量分数为0.60%时锂基润滑脂具有最佳的抗磨减摩效果,摩擦因数和磨斑直径较基础脂分别降低24%和12%;一定添加量下,纳米CuO对磨损表面具有修复作用,含质量分数0.60%纳米氧化铜的润滑脂润滑时,磨损表面具有较低的表面粗糙度和较少的犁沟,表现出最佳的抗磨性能。     

高速铁路动车组轴箱轴承故障分析

高速铁路动车组轴箱轴承故障分析是识别故障风险和预防故障发生的重要依据。阐述了高速铁路动车组轴承的应用工况及其类型,归纳了轴箱轴承的主要故障类型,分析了轴箱轴承故障的主要原因,提出了基于全生命周期的故障风险防范措施,为我国轴箱轴承设计、制造和使用阶段的故障风险防范提供决策参考。     

高速铁路轴箱轴承寿命试验机的研究

为了研究在实际使用过程中高速铁路轴箱轴承的寿命及可靠性,开发了用于该寿命及可靠性测试的试验机。介绍了试验机的主体结构,及其冷却系统、加载系统、监控系统等的主要功能。     

高速铁路轴箱轴承载荷分布分析

建立了高速铁路轴箱用双列圆锥滚子轴承的拟动力学分析模型,采用数值模拟的方法计算分析了该轴承的载荷分布。计算结果表明,轴承承受外部混合载荷时,其受压列滚子承受大部分载荷,滚子最大接触载荷与径向力和轴向力呈线性关系,所有滚子的接触载荷与轴向力基本呈线性关系;在承受较大载荷时,列车运行速度对滚子接触载荷分布影响不大,可采用静力学对轴承进行分析。     

高速铁路轴箱轴承接触润滑机理

基于高速铁路客车轴箱系统多界面接触力学分析模型,在轴箱轴承工况条件下,分析轴箱轴承滚动体与内、外圈间的接触载荷分布情况;建立高速铁路客车轴箱双列圆锥滚子轴承脂润滑弹流模型,并采用有限差分法数值解法。数值计算结果与最小膜厚公式获得的最小膜厚度进行比较,而最大润滑压力与相应的赫兹应力进行了比较。结果表明,在给定运行工况条件下,随着运行速度的增大,轴承滚道润滑接触形成的油膜压力减小,油膜增大;而当轴承载荷增大时,其油膜厚度减小,润滑压力增大。     

地铁轨道交通国产化轴箱轴承性能试验

地铁轨道交通轴箱轴承属于高速、重载、高精密、高可靠性的轴承,作为城市轨道交通车辆的关键旋转支承基础件,其安全性能指标是最根本的技术性能要求。目前轴箱轴承技术被国外垄断,所以在线使用的基本都为进口产品,大多为日本NSK、瑞典SKF和德国FAG的产品。通过研究、攻关,研制出了双列圆柱滚子轴承NNJP 5224X2-2Z Q/P69YA,经过台架试验、空载、重载等试验,试验结果表明该地铁轴承已达到国内领先水平,能够替代进口产品,可实现国产化。     

高速铁路轴箱轴承内圈热轧变形机理研究

应用ABAQUS有限元分析软件,对高速铁路轴箱轴承内圈热轧过程中的接触面积、等效应力和等效应变进行分析。研究表明:高速铁路轴箱轴承内圈与轧辊的接触模式对等效应变的分布有重要的影响,由于内圈与驱动辊的接触面积从小变大,导致锻件会呈现沿径向外表面等效应变高于内表面等效应变,外表面沿轴向大端台阶处等效应变高于小端处等效应变的现象。     

纳米二氧化硅对锂基润滑脂摩擦学性能的影响

利用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为原料制备了纳米二氧化硅微粒,通过透射电子显微镜对其结构进行了表征,利用四球摩擦磨损试验机测定了添加不同含量纳米二氧化硅锂基润滑脂摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌。结果表明:制备的纳米二氧化硅是粒径为60 nm左右的球形微粒,具有很高的表面能和表面活性;纳米二氧化硅作为锂基润滑脂添加剂能够提高最大无卡咬负荷和烧结负荷,降低摩擦因数,添加量为2.0%(质量分数)时的润滑剂性能最好,相对应的钢球磨斑直径最小,摩擦因数最低。     

赛龙轴承材料摩擦学性能的试验研究

利用数显式高速环块摩擦试验机,对赛龙轴承试块/镀镍钢环配副,分别在干摩擦、湿润滑、海水润滑条件下,进行摩擦磨损试验研究,分析赛龙轴承的摩擦磨损性能.结果表明:赛龙干摩擦时的平均摩擦因数为0.4左右,相对其他非金属材料,赛龙的干摩擦性能较好,但赛龙不耐高温,高温时材料表面会被破坏生成丝状磨屑;湿润滑时赛龙的摩擦因数比干摩擦时的低,说明湿润滑时已处于边界润滑状态;海水润滑时摩擦因数较低,此时润滑状态逐渐变为完全流体动压润滑状态.正交试验结果表明,干摩擦和湿润滑时,转速变化对摩擦因数的影响较大;海水润滑时,载荷变化对摩擦因数影响较大.     

轮毂轴承润滑脂综合性能评价及试验研究

调配了5款润滑脂样,测试了其5种主要理化指标：工作锥入度、水淋流失量、滴点、相似粘度和钢网分油,基于雷达图-灰色关联度分析法构建了轮毂轴承润滑脂的综合性能评价模型。测试了轮毂轴承在不同润滑脂样润滑时的启动力矩和转动力矩,验证了评价模型评价常温时轮毂轴承在脂润滑下摩擦力矩的有效性。对各脂样进行了元素分析后,发现极压抗磨剂可有效改善润滑脂的摩擦特性,添加剂中的Zn、S、P三元素在极压抗磨性能上具有协同影响的作用,而K元素可能会抑制其协同性。     

钻井液污染润滑脂对牙轮钻头轴承摩擦学性能的影响

高温或冲击载荷会引起钻井液泄漏进入复合锂基润滑脂,从而影响牙轮钻头滑动轴承润滑及摩擦磨损性能。采用MCR102旋转流变仪对含有不同质量分数钻井液的复合锂基润滑脂进行流变性测试,并采用MDW-1型摩擦磨损试验机开展牙轮钻头滑动轴承模拟工况下轴承单元摩擦学实验,研究钻井液质量分数对轴承摩擦磨损性能的影响。结果表明:钻井液的污染将降低润滑脂的黏度,改变润滑脂的流变性能;钻井液的污染总体上增大了滑动轴承单元摩擦因数及摩擦因数波动幅度,同时加大轴承的磨损,且在高转速下,润滑脂中较低含量的钻井液就会使滑动轴承单元的摩擦磨损达到最大值;钻井液中的超细碳酸钙和重晶石颗粒引起的磨粒磨损和犁沟效应,可能导致滑动轴承快速失效。     

动车组轴箱轴承劣化润滑脂的检测与分析

针对动车组部分轴箱轴承运行后温度偏高和润滑脂变黑劣化的现象,对原装润滑脂和使用后的劣化润滑脂进行了检测对比,同时考虑到空心轴探伤过程中探伤耦合剂和防锈剂的影响,设计几种由原装润滑脂、探伤耦合剂和防锈剂不同掺杂方式的混合润滑脂,测试了理化性能和元素含量,研究润滑脂的红外光谱和元素含量变化。结果表明:掺杂探伤耦合剂和防锈剂后润滑脂的锥入度和钢网分油率增大,基础油析出更多,从而导致其润滑性能下降。     

改性尼龙水润滑轴承摩擦学性能试验研究

针对舰艇推进系统用水润滑轴承低噪声设计需求,研制改性尼龙（PA）的轴承材料及轴承样机,利用多功能摩擦磨损试验机对改性PA材料样品进行摩擦学性能试验,并与丁腈橡胶和赛龙SXL材料的摩擦学性能进行对比;在水润滑轴承试验台上开展PA轴承样机转速特性试验和载荷特性试验,获取不同比压和转速下摩擦因数和振动特性数据。研究结果表明：与丁腈橡胶和赛龙SXL材料相比,改性PA材料具有摩擦因数小、磨损率低的优点;低转速下,水润滑轴承摩擦因数随转速增大而减小,随比压增大而增大,转速增加至100 r/min后,摩擦因数变化趋势逐渐减缓;在工作转速范围内改性PA材料水润滑轴承无异常摩擦振动和噪声。研究结果为舰艇低噪声水润滑艉轴承设计提供参考。     

超细蛇纹石粉体改善润滑脂摩擦学性能研究

为提高锂基润滑脂的摩擦学性能,以超细蛇纹石粉体为添加剂,研究粉体的加入方式、加入量及载荷变化对锂基润滑脂摩擦学性能的影响,并采用SEM、EDS等手段对钢球表面磨斑进行分析。结果表明,分散后加入超细蛇纹石粉体的润滑脂摩擦学性能优于直接加入蛇纹石粉体的润滑脂;合适的超细蛇纹石粉体加入质量分数为0.7%,此时润滑脂摩擦因数略有升高,但抗磨性能明显地提高,其作用机制在于蛇纹石粉体在钢球表面具有自修复作用;含超细蛇纹石粉的润滑脂更适合在中低载荷下工作。     

锂基润滑脂流变性及摩擦学性能相关性研究

以锂基润滑脂为例,通过 R／S 锥板式流变仪和四球摩擦磨损试验机,对其流变性能及摩擦磨损性能进行研究,探讨润滑脂流变性能与摩擦磨损性能的相关性。结果表明：润滑脂表观黏度随剪切速率的增大逐渐减小,随锥板间隙的增大逐渐增大,随温度的升高逐渐下降,最后均趋于稳定值。润滑脂的平均摩擦因数和磨斑直径随速度的增大先增大后减小,随载荷的增大逐渐增大,随温度的升高先增大后减小。润滑脂的流变性能和摩擦磨损性能随速度、载荷、温度变化的趋势大体一致,表明锂基润滑脂流变性能与其摩擦磨损性能有一定的相关性,为进一步研究润滑脂流变性能与使用性能之间的关系打下了基础。     

磷酸酯离子液体润滑脂的摩擦学性能研究

用腐蚀性较低、简单易合成的磷酸酯离子液体为基础油,聚四氟乙烯微粉为稠化剂制备一种新型的离子液体润滑脂,在Optimol SRV摩擦试验机上考察其对钢/钢摩擦副的摩擦学性能。结果表明,磷酸酯离子液体润滑脂在室温和高温(100℃)下都表现出优异的减摩抗磨性,并且其减摩抗磨性与离子液体阳离子和阴离子的烷基链长密切相关。磨斑表面扫描电镜和XPS的分析结果表明:摩擦表面既存在离子液体润滑脂与摩擦表面发生摩擦化学反应生成的含有Fe F2、Fe PO4和氮的氧化物的化学反应膜,又存在稠化剂聚四氟乙烯的物理吸附膜。     

全氟聚醚润滑脂挥发及摩擦学性能研究

通过真空热失重分析法测试全氟聚醚润滑油的挥发性,并通过外推法求得其在常温下的蒸气压。以聚四氟乙烯为增稠剂,配制不同基础油含量的全氟聚醚润滑脂,考察其抗磨性及极压性,并采用红外光谱分析其结构。结果表明,全氟聚醚润滑油的蒸气压极低,采用真空热失重分析法测得的挥发性基本符合要求;在全氟聚醚润滑脂中随着基础油含量的增加,抗磨性能逐渐提高,而极压性变化不明显;红外光谱分析表明不同稠化剂含量的润滑脂的吸收峰位置基本一致,只有吸收峰相对强度有所改变。     

纳米减摩修复添加剂摩擦学性能的试验研究

在MRH-3高速环块摩擦磨损实验机上,研究了纳米微粒Cu,A l,A l2O3以及不同配比的混合纳米粒子加入到SD40基础油中的摩擦学性能,并探讨了纳米添加剂的减摩机制。结果表明:含有纳米Cu,A l,A l2O3粒子的润滑油添加剂能显著提高SD40基础油的承载能力和减摩性能,且对表面具有一定的修复能力。     

碳纳米管在润滑脂中的摩擦学性能及机制研究

以碳纳米管为添加剂制备锂基润滑脂,并探究碳纳米管含量、管径及管长对其摩擦学性能的影响。结果表明:碳纳米管可明显提高润滑脂的摩擦学性能;随碳纳米管质量分数的增加,润滑脂的摩擦学性能先提高后下降,碳纳米管质量分数为0.05%时润滑脂的摩擦学性能最佳;添加管径小、管长大的碳纳米管时润滑脂表现出更优秀的摩擦学性能,这是因为管径小、管长大的碳纳米管可能更容易被填充到表面微凸体的凹槽中。磨斑XPS结果显示,润滑膜中有氧化铁及碳纳米管的存在,氧化铁与碳纳米管等边界膜起到减摩抗磨的作用。