关节轴承衬垫材料的摩擦学性能分析-机械设计及理论专业论文.docxVIP

IV IV PAGE PAGE 11 摘要 of liners under different conditions were explored. The transforming processes of wear mechanism for liners under different conditions were stated. According to the effects of different bearing materials, adhesive type and bonding process on the tribological properties, the best outer race material and adhesive type were established. The distribution of equivalent stress of copper grid liner and fabric liner was analyzed by finite element method software and the greatest equivalent stress of bearings was obtained. The wear phenomena during the experiment were verified by these analysis data. Moreover, the variation of equivalent stress with contact pressure was discussed. By changing the sphere diameter of spherical plain bearing, the effect of structure on the distribution of stress for bearings was analyzed. The trend of equivalent stress with the changing of sphere diameter was obtained. KEY WORDS: Spherical plain bearing, Liner, Friction, Wear mechanism, Finite element method analysis Dissertation Type: Application Fundamental Research 第 第 1 章 绪论 河南科技大学硕士学位论文 河南科技大学硕士学位论文 第1章 绪论 1.1 引言 干摩擦是指相对运动的双方接触表面间没有润滑剂的固体接触摩擦形式，但 是实际工程中很少存在真正的干摩擦，通常把未经人为润滑的摩擦状态当作“干” 摩擦处理[1]。自润滑关节轴承是一种典型的干摩擦副，在苛刻条件下工作时不需 要添加润滑剂就可以起到自润滑的作用。 自润滑关节轴承是一种球面滑动轴承，具有结构简单、体积小、承受载荷 大等特点，一般用于速度较低的摆动运动、倾斜运动和旋转运动，广泛用于航天 航空、工农业机械、纺织化工、冶金、铁路、汽车、船舶和水利工程等领域[2- 5]。同时，关节轴承服役于多种极端苛刻工况条件也日益增多。然而，在苛刻环 境条件下的摩擦副接触表层材料很容易产生一系列物理化学变化，进而影响自润 滑轴承衬垫材料的机械性能和摩擦学性能。诸如在飞机起落架、机翼、螺旋桨等 部位的传动、操纵系统中，铁道机车和车辆的刹车制动、减振平衡系统中[6-9]， 关节轴承受到重载荷、大扭矩等苛刻条件作用，容易造成其内圈与衬垫材料配合 面摩擦系数骤增甚至出现卡死现象或磨损间隙过大而使传动失真等问题，并最终 导致轴承失效。保证关节轴承具备重载能力和长寿命的关键因素是自润滑材料的 性能。因此，开展自润滑材料的摩擦学性能试验研究显得尤为重要。 1.2 国内外自润滑材料摩擦学性能的研究现状 自润滑材料具有良好的减摩、耐磨特性，而且使用温度范围广、耐腐蚀、抗 污染、真空辐射条件下也有较长的使用寿命。关节轴承的主要失效形式是磨损失 效，而自润滑材料的性能是影响其寿命的关键因素。 为了更好地解决关节轴承失效问题，国内外广泛开展了自润滑材料摩擦学性 能研究[10-12]。波兰学者[13]研究了多孔自润滑材料的摩擦学性能；文献[14]通过对 比四种自润滑材料的摩擦学性能，找出了最佳适合应用于轴承的润滑材料；德 国、比利时等国学者[15-17]开展了大量聚四氟乙烯(PTFE)复合自润滑材料在特殊 环境下的摩擦磨损行为研究；韩国、印度一些学者[18-20]相继在碳纤维复合材料 性能方面做了大量的研究，其中文献[20]比较了三种编织