织物自润滑衬垫的研究现状与展望

织物自润滑衬垫的性能是保证关节轴承具备重载、耐冲击、长寿命等特性的关键因素。结合国内、外文献,介绍了织物自润滑衬垫的发展历程,指出了影响织物自润滑衬垫工作性能的因素,并对织物自润滑衬垫的未来发展趋势进行了展望。     

不同黏结方向对织物自润滑衬垫磨损性能的影响

织物自润滑衬垫是飞机关节轴承的关键自润滑材料,其摩擦磨损性能直接影响关节轴承的服役可靠性。对2种型号的关节轴承进行故障分析,结合摆动磨损试验研究衬垫裁剪和黏结方向对衬垫性能的影响。结果表明:45°方向裁剪的衬垫摩擦平稳性和耐磨性均优于0°方向裁剪的衬垫,为提高国产织物自润滑衬垫的服役性能提供了试验依据。     

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。     

织物衬垫型关节轴承的力学分析

针对织物衬垫型关节轴承工作时的承载特性,利用ANSYS Workbench有限元数值模拟软件建立其接触应力和变形的分析模型,通过压缩试验,测试了织物衬垫的压缩弹性模量参数,对自润滑关节轴承进行了静态负荷试验,验证了力学分析模型的正确性,为织物衬垫型关节轴承的结构优化、强度校核提供了可靠、快捷的计算方法。     

自润滑关节轴承轴向游隙和衬垫磨损量的关系研究

织物自润滑关节轴承游隙变化直接反映自润滑衬垫的磨损状态,确立轴承游隙和衬垫磨损量的对应关系,对掌握轴承磨损状态、判断轴承服役寿命具有重要意义。通过建立轴向游隙与衬垫磨损量关系的计算公式,结合典型轴承SA16的参数测定试验,评价了计算公式的合理性。结果表明:当轴向游隙为0.25 mm时,极端条件下的衬垫磨损量大于衬垫弹性状态下的数值。该研究可作为自润滑关节轴承的磨损失效判据的确定提供了理论参考。     

基于有限元法的自润滑关节轴承静力学分析

根据GE30C自润滑关节轴承的实际结构、边界条件和工作载荷,建立了自润滑关节轴承的有限元模型,利用ANSYS workbench 13.0分析额定静载荷作用下自润滑关节轴承的应力和变形情况,得出衬垫的接触应力分布。通过改变衬垫的弹性模量,得出相应的接触应力和衬垫变形量,讨论衬垫材料的弹性模量对关节轴承性能的影响,为选择合适的自润滑衬垫材料提供参考。     

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。     

恒剥离角自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测装置

根据断裂力学和粘结接触理论,针对自润滑关节轴承衬垫粘结力方向为轴承内球面法向的情况,给出了衬垫粘结力与衬垫剥离力的映射关系,提出了一种新型恒剥离角的衬垫剥离方式,避免了由变剥离角产生的粘滑效应所引起的剥离力波动。分析衬垫剥离过程中衬垫弹性变形的尺度补偿,构建了新型恒剥离角自润滑关节轴承衬垫剥离力检测装置。     

纤维编织自润滑衬垫的温度场数值模拟

以自润滑关节轴承中的纤维编织衬垫为研究对象,采用有限元数值模拟与试样温度测量实验相结合的方式,建立了纤维编织复合自润滑衬垫试验温度场的有限元模型,并对试样在不同工况条件下的温升过程进行了有限元模拟,为自润滑关节轴承衬垫的性能评价和温度场模拟提供了理论基础和试验依据。     

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。     

Influence of Ultrasonic Modified Liners on the Adhesive and Tribological Performances of Self-Lubricating Radial Spherical Plain Bearings

For self-lubricating spherical plain bearings, poor interface bonding strength between the polytetrafluoroethylene (PTFE)/aramid fabric hybrid woven liners and the outer rings can influence the full play of tribological performance of the self-lubricating liner. To solve this problem, the liners were modified by ultrasonic treatment. The adhesive performances of the modified and unmodified liners and the tribological performance of the self-lubricating radial spherical plain bearings with two kinds of liners were tested and compared. Results show that ultrasonic modification can improve the bonding performance of the liners significantly; compared to unmodified liners, the modified liners can decrease the friction coefficient, wear loss, and friction temperature of the bearings, which shows that ultrasonic modification can improve the tribological performance of self-lubricating spherical plain bearings. Bearings with modified liners only produced slight adhesive wear, but bearings with unmodified liners produced moderate adhesive wear and slight abrasive wear during test procedures.     

高频摆动自润滑关节轴承故障分析与改进验证

对高频摆动工况下自润滑关节轴承GE20-1的故障分析显示:织物自润滑衬垫和内圈球面镀硬铬涂层耐磨损性能不佳,出现偏磨现象;磨损严重处衬垫磨穿,内圈球面涂层仅剩1～2μm.为提升轴承耐磨损性能,采用了PTFE纤维面密度约20.1％的CD2#衬垫与内圈球面硬质合金涂层相组合的改进方案,改进轴承GE20-2经1500 h寿命...     

关节轴承磨损性能试验研究进展

总结了关节轴承的磨损性能试验以及摩擦磨损试验机的研究进展。影响关节轴承摩擦磨损性能的主要因素为载荷、摆频、摆动角度、温度、轴承材料和自润滑材料材质及含量,并根据已有的研究工作对将来试验机的发展趋势提出了一些看法。     

高频轻载自润滑关节轴承加速寿命试验方法

为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验.采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命.数据统计结果表明,关节轴承的...     

自润滑关节轴承现状及发展

简述了自润滑关节轴承的发展历程;阐明了国内外自润滑关节轴承技术和理论的研究现状;指出了我国在自润滑关节轴承技术方面存在的一些不足,并展望了我国自润滑关节轴承技术的发展趋势.     

宽温域向心关节轴承径向游隙试验研究

针对宽温域向心关节轴承径向游隙测量存在的宽温域测量研究少,无测量误差补偿,环境箱使用不标准,位移点测量单一等主要问题,提出了一种降低径向游隙测量误差的测量方法,研制开发了宽温域向心关节轴承试验机,通过多温度阶段自润滑关节轴承径向游隙测量验证了试验机设计的合理性及测量方法的有效性。     

Film-forming mechanisms for self-lubricating radial spherical plain bearings with hybrid PTFE/aramid fabric liners modified by ultrasonic

PTFE/aramid woven fabric liners were modified by ultrasonic. With self-made wear tester, tribological properties of the self-lubricating radial spherical plain bearings with modified and unmodified liners over swivel times were investigated. With scanning electron microscope and energy disperse spectroscopy, the film-forming mechanisms were analyzed. Results show: ultrasonic modification can improve tribological performances of the liners. Through ultrasonic modification, continuous and stable PTFE transfer films which had better wear resistance formed in a shorter time. Bearings with modified liners occurred slight adhesive wear, while the bearings with unmodified liners occurred serious adhesive wear and abrasive wear during the test process.