主轴轴承的润滑机理及故障分析

主轴轴承的润滑机理及故障分析王大成（兰州轴承厂）在设备运行中，摩擦是原因，磨损是结果，润滑是克服摩擦和磨损的重要措施。减少摩擦和磨损最有效的方法，无疑是用一层粘性流体膜或固体转移膜将两个固体摩擦表面隔开，降低其摩擦系数。这种方法将对设备的润滑起到良好...     

润滑块及其润滑机理研究

润滑块及其润滑机理研究哈尔滨工业大学（１５０００１）蓝嘉铭王连明高石孔祥珍将固体，流体和半流体润滑剂混合后固化形成块状固体润滑剂，简称润滑块，它可直接和润滑表面接触，实现接触式润滑，其特点是润滑性能好，节省润滑剂，管理方便。１润滑块的制做及组成润滑块...     

聚乙二醇/聚乙烯醇复合润滑膜对铝合金微弧氧化陶瓷层的润滑作用

微弧氧化（MAO）技术可明显改善铝合金的力学性能和表面性能,然而微弧氧化后的陶瓷层显示出较高的粗糙度,导致铝合金在摩擦过程中磨损较大。为改善铝合金抗磨性能,通过热压聚乙烯醇（PVA）和聚乙二醇（PEG）聚合物在铝合金微弧氧化后的陶瓷层表面制备一种具有优异润滑性能的复合膜,在不同频率、载荷和润滑条件下表征复合膜的润滑性能,并通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外（FTIR）分析复合膜的形成方式和润滑机制。结果表明：复合膜的摩擦因数仅为无膜时的1/4,具有良好的润滑性能;复合膜在干摩擦、油润滑以及高速工作条件下,都保持了良好的润滑特性,但在水环境下复合润滑膜会发生局部溶解,润滑性能较差;复合膜的网络结构和聚合物的自润滑特性共同起到了优异的润滑作用。     

第三讲 固体润滑膜的制备

第三讲　固体润滑膜的制备常州牵引电机厂石淼森关键词固体润滑膜，制备，粉末喷涂，复合镀层将固体润滑剂粘结在摩擦表面上的方法较多。例如将固体粉末直接飞溅（在齿轮箱内），以及采用各种物理或化学方法粘着等。在固体润滑技术领域内，通常采用下列几种方法：即所谓干...     

含纳米SiO_2液体石蜡润滑下FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45#钢表面形成FeS固体润滑复合层,在摩擦磨损试验机上考察其在含0.1%(质量分数)纳米SiO2液体石蜡润滑下的摩擦学性能。结果表明:制备的FeS固体润滑复合层表面微纳米量级的硫化物颗粒与微纳孔隙分布均匀,其相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N;在0.1%纳米SiO2液体石蜡润滑下,复合层与纳米SiO2添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.08左右,体积磨损量最小,比未渗表面(摩擦6min)降低了96%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了89%和22%。     

烷氧基硼酸锌的动态固体膜润滑及零磨损特性的研究

提出了动态固体膜润滑的概念,合成了烷氧基硼酸锌,评价了其作润滑油添加剂的摩擦学性能,采用改进的环-块摩擦磨损试验机利用电阻法测定了摩擦副之间的润滑状态,利用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨斑形貌。实验结果表明：当负荷低于40 N、摩擦速度高于1.28 m/s时,电阻测定表明摩擦副之间被添加剂（烷氧基硼酸锌）产生的半固体膜所隔开,处于动态固体润滑膜润滑状态,并可实现零磨损。SEM观察到的磨斑表面形貌进一步证实了动态固体润滑膜的存在。该添加剂表现出了一定的抗磨减摩性能。     

粘结固体润滑膜的摩擦学特性研究

采用2种不同的固体润滑粉末(石墨和二硫化钼)分别与溶剂、粘结树脂组合制得粘结固体润滑剂,涂敷于钢板表面成膜,然后对得到的粘结固体润滑膜的润滑性能、物理化学性能和耐磨性能进行了测试。结果表明:粘结固体润滑剂中的固体粉末含量越多、颗粒越细,润滑膜的润滑性能越好,但固体粉末含量的增加影响了润滑膜的干燥时间,附着力、柔韧性和耐冲击性能也变差;只有当润滑剂中加入了适量固体粉末后,得到的润滑膜的减磨效果最佳。     

流体吸附层厚度计算模型的研究

根据流、固体表面吸附特性和分子间能量的变化规律来确定流、固体表面相互作用的程度 ,以定义表面吸附性能和吸附层 ,并得出以能量表示的吸附层厚度计算公式 ;吸附层厚度对流固特性、管流问题及薄膜润滑问题等的研究具有重要意义。特别适用于以流体膜为基础进行工作的研究 ,是纳米级润滑理论研究必须解决的问题之一。     

含有固体润滑剂金属自润滑层制备工艺及摩擦学特性研究

为保证支承零部件运动的可靠性，减少磨损，防止出现咬死，其关键是在摩擦副零件的设计和润滑介质的改进上采取措施，使摩擦面始终保持有润滑油膜或固体润滑膜，以防止其金属直接接触。含有固体润滑剂的金属自润滑层既具有金属的强度又具有固体润滑剂的润滑能力，在工程上具有较高的应用价值，是复合自润滑材料的主导发展方向。本项研究采用电沉积方法制取以银锡合金为基质金属、含有固体润滑剂（cF）n、PTFE的金属自润滑层，并对其摩擦学特性进行研究，在其研究的基础上优选工艺参数，选用AF－3表面活性剂，确定了获得高性能金属自润滑…     

关节轴承固体润滑处理工艺

介绍一种关节轴承固体润滑处理技术,制备的固体润滑膜以无机盐和活性金属离子为黏结剂,提高了膜层的耐压强度和耐温性能;以石墨和二硫化钼复合材料为润滑剂,提高了关节轴承在不同工况条件下的承载能力和润滑性。经固体润滑处理的轴承内圈外表面润滑膜层均匀、外观细致,实际使用效果良好。经检测,形成的固体润滑膜与金属基体有较强的结合力,在特殊工况条件下能够满足承载和润滑性能的要求。     

钢与Si3N4摩擦副中边界膜生成机理的探讨

边界摩擦是摩擦副经常出现的一种状态,论述了钢与Ｓｉ３Ｎ４（氮化硅）摩擦副边界润滑机理,指出了在钢表面形成化学反应膜的过程及在Ｓｉ３Ｎ４表面能生成吸附膜,探讨了软金属沉积在Ｓｉ３Ｎ４表层及亚表层从而形成一层软金属润滑层的方法。     

硅基微机械表面粘附及摩擦性能的AFM试验研究

在Si（100）基片上制备了十八烷基三氯硅烷（OTS）分子润滑膜，并用原子力显微镜（AFM）对比研究了施加OTS膜前后的硅表面的粘附、摩擦磨损性能。试验考虑了相对湿度和扫描速度对粘附、摩擦性能的影响。结果表明，相对于硅构件来讲，OTS膜表面粘附力较小，具有较小的摩擦因数，呈现较好的润滑性能；硅构件受湿度变化的影响比OTS膜明显。微构件的摩擦性能由于水合化学作用生成Si（OH）。润滑膜，使得其受相互间运动速度影响很大。OTS膜不仅是一种耐磨性较好的润滑膜，而且有良好的稳定性。     

表面织构对二硫化钼喷涂膜摩擦学性能的影响研究

在试件表面激光加工表面织构,采用喷涂法制备二硫化钼固体润滑膜,在环块摩擦磨损试验机上研究沟槽型表面织构对二硫化钼固体润滑膜的摩擦学性能的影响。结果表明,在一定的工况条件下,就固体润滑膜的寿命而言,微沟槽的几何参数存在最优值。分析发现,织构可以储存固体润滑剂,在一定的工况条件下,会使得织构内的固体润滑剂被挤出,不断地补充摩擦接触面间的固体润滑剂,使得固体润滑膜的寿命延长。     

修饰ZnS纳米粒子的减摩抗磨性能研究

利用SRV摩擦磨损试验机考察了粒径约为4nm的二烷基二硫代磷酸（DDP）修饰ZnS纳米粒子作为润滑油添加剂的磨擦学性能，并采用XPS对其摩擦表面进行了研究。结果表明：添加修饰ZnS纳米粒子在摩擦过程中会发生摩擦化学反应，形成一层边界润滑膜，该膜可有效提高十四烷的减摩抗磨和承载能力。     

表面织构对二硫化钼喷涂膜摩擦学性能的影响

在试件表面激光加工表面织构,采用喷涂法制备二硫化钼固体润滑膜,在环块摩擦磨损试验机上研究沟槽型表面织构对二硫化钼固体润滑膜的摩擦学性能的影响。结果表明,在一定的工况条件下,就固体润滑膜的寿命而言,微沟槽的几何参数存在最优值。分析发现,织构可以储存固体润滑剂,在一定的工况条件下,会使得织构内的固体润滑剂被挤出,不断地补充摩擦接触面间的固体润滑剂,使得固体润滑膜的寿命延长。     

高速低温轴承复合沉积膜设计分析

分析了高速低温轴承的工况,确定了采用离子束辅助沉积法进行表面改性,并选择WS2作为固体润滑膜。通过对试样进行膜层性能检测及结果分析可知,采用离子束辅助沉积技术在内、外圈滚道上沉积WS2固体润滑膜的方案可行。     

聚四氟乙烯基固体润滑剂摩擦表面的X-光光电子能谱研究

利用扫描电镜(SEM)对聚四氟乙烯基固体润滑剂摩擦表面及在45^#钢表面所形成的润滑转移膜形貌进行表征；采用X-光光电子能谱(XPS)仪测定了聚四氟乙烯基固体润滑剂烧结前后、在45^#钢表面摩擦试验前后，试样表面的元素组成及价态的变化。结果表明：摩擦过程中固体润滑剂在45^#钢表面形成了润滑转移膜，在烧结及摩擦过程中发生了化学反应，并产生磨粒磨损、腐蚀金属等现象。     

Monel合金粒子注入对MoS_2固体润滑膜形貌及性能的影响

采用扫描电镜观察、摩擦磨损试验和盐雾试验等研究了Monel合金粒子注入对MoS2固体润滑膜形貌及摩擦性能、耐盐雾腐蚀性能的影响。结果表明:Monel合金粒子的注入使MoS2膜层更加致密完整,有效提高了MoS2固体润滑膜的润滑性能和耐腐蚀性能,其平均摩擦因数约为0.103,摩擦寿命超过60mim;盐雾试验后膜层的润滑性能变化不大,膜层的保护等级和外观等级均为10级,满足航天飞行器特种固体润滑材料在海洋环境下的润滑和耐盐雾腐蚀的双重要求。     

微织构光固化填充h-BN的巴氏合金表面摩擦学性能

为了提高巴氏合金在油润滑条件下的摩擦学性能,在巴氏合金表面加工凹坑微织构并利用光固化填充方法填充六方氮化硼(h-BN)固体润滑剂,制备出h-BN与表面微织构相结合的复合润滑结构。研究复合润滑结构在油润滑条件下的摩擦学性能及其减摩润滑机制。结果表明：复合润滑结构的摩擦学性能远高于未织构面和纯织构面;当凹坑微织构直径较小时,织构密度为10%～20%时,复合润滑结构摩擦因数较小,而凹坑直径较大时,随着织构密度的增加,复合润滑结构摩擦因数逐渐减小;当织构密度小于20%时,凹坑直径较小的复合润滑结构摩擦因数小,当织构密度达到30%时,随着凹坑直径的增加,复合润滑结构摩擦因数减小。复合润滑结构能够改善巴氏合金表面摩擦学性能,是因为h-BN固体润滑剂的释放在巴氏合金表面形成了固体润滑薄膜,避免了润滑油膜较薄处的巴氏合金表面直接与45钢表面接触,且释放h-BN固体润滑剂后的微织构凹坑可以起到收集磨粒,储存润滑油的作用。     

镶嵌固体润滑剂的硬质合金摩擦学性能研究

在硬质合金YT5表面利用微细电火花加工小孔,并装填MoS2固体润滑剂以改善基体表面的摩擦磨损性能.在UMT摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,结果表明:装填固体润滑剂MoS2的微孔表面比光滑表面的摩擦系数显著降低,改善了摩擦表面磨损工况,表现出良好的减摩和润滑效果.结合SEM和EDX分析微孔固体润滑的机理:在摩擦过程中,存储于微孔中的固体润滑剂受到相对摩擦和挤压作用而粘着、拖覆在基体表面,形成一层固体润滑膜,从而起到减摩润滑作用.表面微孔润滑技术是提高基体表面摩擦磨损特性的有效方法,但需通过合理设计微孔结构尺寸,兼顾微孔表面的减摩润滑作用和基体的物理机械性能之间的平衡.