【摘要】：波箔軸承為氣體動壓潤滑軸承,由于其優(yōu)點顯著,已經(jīng)在許多高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備上得到了應(yīng)用。但是,該類軸承在啟動和停車過程中,箔片和軸頸之間會發(fā)生劇烈的摩擦磨損,導(dǎo)致波箔軸承啟動力矩大、發(fā)熱嚴(yán)重等,使軸承失去原有幾何形狀,降低了軸承正常運行的承載能力,減小了波箔軸承的使用壽命。本文為降低波箔軸承表面啟動和停車階段的摩擦磨損,提高其使用性能和壽命,對波箔軸承的固體潤滑涂層關(guān)鍵技術(shù)進行研究。本文采用等離子噴涂技術(shù)在圓盤試樣和波箔軸承軸套表面制備WC-12Co涂層,使用自制銷盤摩擦磨損試驗機研究涂層試樣的摩擦磨損性能,通過SEM和EDS分析涂層摩擦磨損前后表面-截面形貌和面能譜,搭建波箔軸承性能測試實驗臺,并利用其探究涂層實際使用過程中的摩擦磨損性能,對涂層的維氏硬度、表面粗糙度、結(jié)合強度和孔隙率進行測試分析,通過有限元分析方法對等離子制備的WC-12Co涂層的接觸應(yīng)力的分布進行研究,分析應(yīng)力分布對于涂層接觸失效的影響,最后對復(fù)合自潤滑涂層的制備和性能進行探索性研究。結(jié)果表明:制備的WC-12Co涂層在硬度方面明顯高于基底,拋光后其表面能夠達(dá)到波箔軸承表面粗糙度的使用要求,涂層結(jié)合強度較高且具有較高致密度。涂層和基底結(jié)合緊密,涂層的結(jié)合方式以機械結(jié)合為主,伴有一定的冶金結(jié)合方式。在銷盤摩擦磨損試驗機以及波箔軸承臺架試驗條件下WC-12Co涂層均表現(xiàn)出非常好的耐磨和減摩效果,該涂層能夠降低波箔軸承的摩擦磨損情況,提高其使用性能和壽命。有限元分析表明,在不同的主應(yīng)力和剪切應(yīng)力共同作用下使得涂層失效形式呈現(xiàn)出多元化,應(yīng)力是涂層失效的主要驅(qū)動力。
【圖文】：

箔片式動壓氣體軸承結(jié)構(gòu)類型

第一代波箔氣體軸承結(jié)構(gòu)示意圖
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2631177