舰用新型低噪声水润滑轴承材料硬度与摩擦性能

主要研究新研制的舰用低噪声水润滑轴承材料硬度和摩擦性能。针对舰用水润滑轴承低噪声设计要求,采用纳米粒子改性丁腈基橡塑复合材料制备新型水润滑轴承材料,并测试其在干态和水润滑状态下的摩擦性能。结果表明,新研制的85 A硬度的低噪声水润滑轴承材料的摩擦系数小于76 A硬度的低噪声水润滑轴承材料的摩擦系数,它既具有较高的硬度,也具有优良的摩擦性能,能够满足舰用水润滑轴承低噪声设计要求。     

轴颈倾斜下船用复合衬层艉轴承混合润滑特性分析及结构优化EI北大核心CSCD

船用艉轴承支撑着悬伸于船外的螺旋桨轴,由于螺旋桨的重力作用,其轴颈中心线不再平行于轴承孔中心线,而是在竖直平面内发生倾斜。轴颈倾斜使轴承膜厚及压力沿轴向不再均匀分布,显著降低轴承承载能力,使之处于混合润滑状态,且易导致碰磨、严重磨损甚至轴瓦烧焦等问题,严重危害轴系服役安全。为提高轴颈倾斜下水润滑艉轴承的性能,改善压力分布,提出了一种采用复合衬层的轴承设计方法,以高分子材料作为承载表面,在高分子承载层与金属外壳之间加入橡胶层,橡胶层为等厚或非等厚结构。在此基础上建立了复合衬层水润滑轴承的混合润滑模型,分析了单一衬层结构、等厚复合衬层结构及非等厚复合衬层结构下的轴承性能。结果表明,对于处于混合润滑状态的水润滑轴承,复合衬层改善了压力分布、降低了摩擦因数和混合润滑状态过渡到流体动力润滑状态时的转速,而非等厚复合衬层对润滑性能具有更显著的改善作用。总结得到非等厚复合衬层轴承最优橡胶层厚的拟合公式,并给出了公式的适用范围,公式形式简洁,便于应用于轴承设计计算。相关工作为船用轴承优化设计和承载能力提升提供了新思路。     

弹性金属塑料轴承材料的摩擦磨损特性

用MM－200摩擦磨损试验机，对含有填充料的PTFE为瓦面、青铜丝为弹性层的弹性金属塑料（EMP）轴承材料在30号透平油润滑时的摩擦磨损特性进行了研究，通过称重法、表面原始粗糙度、磨损微粒分析技术及扫描电镜对其摩擦学性能进行了初步探讨。结果表明，油润滑时，含填充料弹性金属型料轴承材料的磨损量随负荷、对偶面表面原始粗糙度值增大而增加，但比纯PTFE材料的磨损量低。     

水润滑橡胶轴承用氯磺化聚乙烯的耐介质性及摩擦磨损性能

研究了不同交联体系制备的氯磺化聚乙烯(CSM)的耐水、耐油性能,并以CSM为基体制备了水润滑橡胶轴承,研究了在海水润滑介质中,橡胶轴承的摩擦磨损性能,同时与丁腈橡胶(NBR)耐水耐油和摩擦磨损性能进行了对比。结果表明,不同交联体系制备的CSM,显示出优异的耐水、耐油性能,并且均明显优于NBR;在变速、变载荷的实验条件下,CSM制备的橡胶轴承的摩擦系数、磨损量绝大多数工况下均小于NBR橡胶轴承,显示出优异的摩擦磨损性能,是替代NBR制备水润滑橡胶轴承的理想基体材料。     

水润滑轴承用聚合物复合材料的摩擦学研究进展

聚合物复合材料因其优异的自润滑、高化学稳定性和减振降噪等特性而备受关注。以水作为工作介质的水润滑轴承具有环境友好、维护成本低及结构设计简单等特点,已被广泛应用于船舶、水电和化工等领域。首先总结了水润滑轴承用聚合物复合材料特性,归纳了聚合物复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能及磨损机制,介绍了提高聚合物复合材料摩擦学性能的常规方法,并进一步探讨了材料内部结构、摩擦界面微观结构与材料宏观摩擦学特性的内在关联。指出促进水润滑聚合物-金属配副摩擦界面原位生长固体润滑特性转移膜,可弥补水膜润滑能力不足、显著提高配副的摩擦学性能,深入研究水润滑状态下复合材料的微观摩擦磨损机制,对于理解水润滑配副的摩擦学机理有重要的意义。     

双金属止推轴承材料力学和摩擦磨损性能研究

该文对比涡轮增压器止推轴承现有FQSn663和CuSn10Pb10材料,研制增压器CuSn6.5P0.1无铅双金属轴承材料,对比物理、力学性能、组织和摩擦磨损性能,结果如下:Cu Sn6.5P0.1密度致密度高于用模压成型FQSn663;三者横向压溃强度、硬度和抗拉强度,按照FQSn663、CuSn10Pb10和CuSn6.5P0.1的顺序逐渐递增。低载低速条件下,在油润滑和干运转状态下,三者摩擦因数接近,干运转Cu Sn6.5P0.1摩擦曲线较平稳;油润滑Cu Sn6.5P0.1磨合阶段无明显曲线,表明正常油润滑条件下Cu Sn6.5P0.1摩擦磨损性能更良好,能在止推轴承较好的使用。     

水润滑复合材料轴承的摩擦学性能试验研究

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明：外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

液化天然气用超低温阀门的设计与研究

本文主要是探讨分析了液化天然气用超低温阀门的设计,详细介绍了超低温阀门的结构设计,工控特性,制造材料以及制造工艺等,并在此基础上阐述了超低温阀门的关闭力矩、密封结构以及材料性能等,希望能够为超低温阀门设计人员提供参考价值。     

水润滑复合材料轴承摩擦学性能实验

针对水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展实用性实验研究。采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出摩擦因数随外载荷、转速、供水量和径向间隙之间的变化规律。研究结果表明:外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳供水量和最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少。研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义。     

低温下酯类油和硅油对微型轴承启动摩擦力矩的影响

为探究不同类型的润滑油对轴承启动摩擦力矩的影响,研制了一种微型轴承低温启动力矩试验机,测试结果表明室温下该试验机与进口BRG-3000摩擦力矩测试仪具有很好的吻合性;在-50℃~-40℃温度范围内测试了由二元酸酯和硅类油润滑下轴承的启动摩擦力矩,结果表明酯类油和硅油润滑下轴承的启动摩擦力矩随着温度的降低逐渐增加,且增加的趋势越来越大,其次由硅类油润滑的轴承的启动性能优于由二元酸酯润滑的轴承的启动性能,且随着温度的降低,两者之间的启动性能的差距越明显。     

JS材料在不同介质润滑下的摩擦学特性

作者利用MPV-1500摩擦试验机对JS材料在20#机械油、10#汽油机油、10W30CD柴油机油、甘油及三乙醇胺润滑下的摩擦、磨损及极限Pv性能进行了系统研究.结果发现,以上介质润滑均可大大改善JS材料的摩擦、磨损及极限PV性能,使其摩擦系数比干摩擦时降低2～3个数量级,磨损量降低1～2个数量级,极限PV值则提高1个数量级以上.同时,JS材料在以上五种介质润滑时的极限PV值均大于120MPa·m/s,约为纯PTFE(聚四氟乙烯)轴承极限PV值(干摩擦)的100倍,是巴氏合金轴承在20#机械油润滑时极限PV值的数倍,因而JS材料在以上介质润滑下可以作为高PV值的滑动轴承在实际中应用.     

铜基银镀层的导电性及摩擦磨损性能

为了提高电接触材料的导电性能和摩擦学性能,通过电镀方法在铜基体上制备纯银镀层,用回路电阻测定仪测定材料的导电性,采用MFT-R4000高速往复摩擦磨损试验机对比铜基体和银镀层在不同润滑条件下的摩擦磨损性能。通过扫描电镜(SEM)观察磨斑表面形貌,采用X射线能谱分析仪(EDS)分析磨斑表面的元素组成。结果表明:铜基体上镀银能够提高材料的导电性,其接触电阻最小;脂润滑能够提高铜基体和银镀层的减摩抗磨性能,且银镀层在脂润滑条件下具有优异的摩擦学性能,这归因于银镀层与润滑脂形成的固体-脂复合润滑的减摩和抗磨作用。     

油酸修饰纳米BN/TiN润滑添加剂的摩擦学性能研究EI北大核心CSCD

使用油酸对BN,TiN,BN/TiN纳米添加剂进行表面改性修饰,通过傅里叶红外光谱仪进行表征,利用四球摩擦磨损试验机考察润滑油纳米添加剂的摩擦学性能。结果表明:油酸成功枝接在纳米颗粒表面,提高其分散性能。与纯基础油相比,纳米添加剂工况摩擦因数降低11.7%,磨斑直径降低29.5%,磨斑表面未出现起皮脱落现象,沟槽深度、宽度明显降低,混合BN/TiN纳米添加剂表现出协同润滑作用。纳米BN,TiN颗粒能够进入摩擦副中,起到微轴承作用,降低摩擦磨损,进入摩擦副中的纳米BN与摩擦副基体材料发生化学反应,生成氮化硼、氧化硼、氧化铁等物质修复磨损表面。     

赛龙材料在海水环境中的吸湿和摩擦学行为

赛龙材料作为一种新型水润滑轴承材料,在海洋工程中有广阔的应用前景,但目前有关海水介质对赛龙材料吸湿性及摩擦学性能的影响研究还不够深入。研究了赛龙材料在海水环境中的吸湿行为和摩擦磨损性能,分析了摩擦工况参数如润滑介质、载荷、转速等对赛龙材料润滑性能的影响规律。结果表明,在各测试条件下,海水均比纯水对赛龙材料有更好的润滑效果,其原因之一为赛龙在海水介质中浸泡后,基体-填料间的结合力更强。     

气体箔片轴承固体润滑涂层的研究进展

气体箔片轴承技术作为当今各国高度重视的新型轴承技术,随着现代机械产品朝着高速、高精密、高可靠性、小型化的方向发展,越来越展现出其应用价值,应用领域也不断得到拓展。对于动压气体箔片轴承而言,轴颈与箔片在启停阶段的干摩擦不可避免,若不对摩擦接触表面进行有效地减摩耐磨处理,将会严重影响轴承的使用寿命和转子-轴承系统的运转稳定性。鉴于气体箔片轴承的工作原理和工作环境,采用固体润滑涂层来改善顶箔和转轴配合表面之间的摩擦性能是目前最有效的方法。文中介绍了气体箔片轴承技术的产生和发展历程,并对影响气体箔片轴承运行性能的关键因素之一-固体润滑涂层的国内外研究历程进行了系统的分析。以期对气体箔片轴承及其固体润滑涂层技术进行较为全面的介绍,并为今后固体润滑涂层的研究提供借鉴。     

二维材料在摩擦机理和润滑应用方面的研究进展

层状结构的二维材料具有原子级的厚度、层间超低的剪切强度、高比表面积以及表面化学稳定性.其由于独特的性能,引起了润滑领域研究人员的极大兴趣.当二维材料应用于润滑领域时,不仅能够大幅度提高润滑介质的减摩性能,还可以解决传统添加剂的局限性,如分散性差、恶劣环境下失效.本文从二维材料的纳米摩擦机理出发,详细介绍了二维材料的层间摩擦机理和表面摩擦机理;另外,从实验内容、润滑性能及润滑机制等方面也详细介绍了近年来二维材料用作添加剂在油润滑和水润滑等领域的研究进展.     

表面织构参数对渗氮304钢在纳米微粒添加剂润滑油作用下摩擦特性的影响

采用激光打标机在304钢基体表面刻蚀出孔径与间距数值相等的均布微坑;将激光织构的试样放入渗氮炉中进行表面渗氮处理;采用表面修饰剂对质量比为1∶1的SiO_2和TiO_2混合纳米微粒进行表面修饰后,将其(3%,质量分数)加入到基础油中,使用摩擦磨损试验机对其进行摩擦磨损实验。系统地对试样复合改性表面硬度、表面化学成分、表面形貌及摩擦磨损形貌进行研究。实验结果表明:表面织构参数影响304钢的摩擦学性能,其摩擦因数随孔径及间距的增大而减小,在摩擦过程中,织构微坑能够起到收集磨屑、存储润滑剂、降低磨损的作用;表面经盐浴渗氮处理后,其显微硬度由222.53HV0.1提高到573.63HV0.1,硬度显著提升;纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能够产生微轴承作用将部分滑动摩擦转变为滚动摩擦,同时还能生成一层润滑保护膜。复合润滑结构与含有纳米添加剂的润滑油配合能够显著地降低磨损,使材料具有优异的摩擦学性能。     

新型碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料在航空电机上的应用

前言 固体自润滑复合材料的应用越来越广泛,本文仅对固体自润滑复合材料CF/PTFE应用于高速伺服电机轴承的情况进行探讨。固体自润滑复合材料滑动轴承的特征是:在轴承的两相对滑动摩擦面间,没有润滑油脂的流动,其润滑靠固体材料自身来实现,这类固体润滑材料不包括涂覆料外那些在常温下是固体,在摩擦状态下室现出流体性质的材料,如石腊等。这类滑动轴承具有易起动,摩擦力小,维修方便,使用温度范围宽,耐蚀性好,能耗低,环境清洁以及不用油脂而省掉润滑系统等优点。如前西德、英国等国家已应用了固体自润滑滑动轴承的微特电机,其寿命可达到一万小时左右,而轴承的成本降低数十分之一到百分之一。在目前固体自润滑轴承材料主要分为三类:金属基自润滑复合材料,如青铜-固体润滑剂;银-固体润滑剂等;粉末冶金基自润滑复合材料-如粉末冶金青铜-浸氟塑料-固体润滑剂;非金属基自润滑受合材料,如氟塑料-增强剂-固体润滑剂等,我们多年来对多种固体润滑轴承材料在伺服电机上作了使用和寿命试验,选出了适合于作伺服电机轴承用的较为理想的材料,即碳纤维增强聚四氟乙烯固体润滑复合材料。     

梯度自润滑复合材料在不同滑动摩擦下的摩擦学特性

梯度自润滑复合材料是一种新型润滑材料,利用粉末冶金工艺设计和制备了该材料,考察了其在不同摩擦条件下的摩擦学特性,并对其摩擦磨损机理进行了分析和研究.结果表明:梯度自润滑复合材料随着复合固体润滑剂含量的增多,摩擦学性能明显改善,但润滑剂含量过高将导致材料表面硬度过低;该材料适用于高载倚下的润滑部件;脂润滑条件下,复合固体润滑剂与润滑脂结合在摩擦面上形成的膏状润滑膜使梯度自润滑复合材料的摩擦学性能显著改善;在脂润滑高载荷条件下,梯度自润滑复合材料的磨损主要发生在磨损初期,之后磨损极小,摩擦系数也趋于减小.     

水润滑橡胶轴承摩擦特性的实验研究

通过测试水润滑橡胶轴承的摩擦力矩,定量分析平面型水润滑橡胶轴承摩擦特性与主轴转速、轴承比压以及回旋振动载荷之间的关系,并建立相应的摩擦因数模型,为准确预测系统在轴承摩擦激励下的振动响应特性提供重要支撑。结果表明,橡胶轴承摩擦因数随着主轴转速升高而减小;相对于磨合初期,充分磨合后的橡胶轴承摩擦因数对主轴转速变化更加敏感;相对于磨合初期,轴承比压对充分磨合后橡胶轴承摩擦特性的影响较小;回旋振动载荷对橡胶轴承摩擦因数的影响主要体现在主轴中速段。