本文關鍵詞：剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的磨損失效機理研究

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【摘要】：剛柔球面滑動摩擦副關節(jié)軸承是球面滑動軸承的一種,其特點是結構相對簡單、耐沖擊、承載力大,具有自潤滑、自調心功能。隨著自潤滑關節(jié)軸承在航空航天、鐵路機械等領域的需求量不斷增加,對自潤滑關節(jié)軸承的安全可靠性以及其使用性能的要求越來越高,在這些系統(tǒng)中使用的關節(jié)軸承的突發(fā)失效將會導致不可預測的嚴重后果,自潤滑編織襯墊是影響自潤滑關節(jié)軸承承載能力和使用壽命的關鍵因素,磨損是自潤滑襯墊的主要失效形式,自潤滑關節(jié)軸承的磨損過程主要體現(xiàn)為PTFE轉移膜的形成和剝落。摩擦副表面轉移膜的磨損失效機理研究已成為目前摩擦學領域的熱點問題之一。因此,開展剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的失效機理研究,建立剛柔球面接觸副關節(jié)軸承失效機理的物理模型,提出合理的失效判定準則,對改善關節(jié)軸承使用性能作用顯著。本課題通過對PTFE/芳綸復合編織襯墊關節(jié)軸承進行磨損失效試驗,分析了對自潤滑關節(jié)軸承磨損失效產生影響的各種因素,探討了剛柔球面滑動摩擦副關節(jié)軸承的失效機理。本文對比分析了襯墊經不同接枝改性處理對摩擦學性能的影響及試驗條件對摩擦學性能影響的主次因素,結果表明:接枝改性處理襯墊可以有效提高軸承襯墊的粘接性能;自潤滑關節(jié)軸承的摩擦磨損性能與擺動頻率呈現(xiàn)明顯的相關性,摩擦系數和磨損率均隨擺動頻率的增大而減小,而摩擦溫度隨之升高;襯墊經改性處理的軸承摩擦系數、磨損量以及摩擦溫升均明顯降低,表明襯墊經改性處理后改善了自潤滑關節(jié)軸承的摩擦學性能。通過在加速壽命試驗條件下對自潤滑關節(jié)軸承進行磨損失效試驗,建立了剛柔球面接觸副關節(jié)軸承失效的磨損量和摩擦溫升的判定準則;分析了工況條件和接枝改性處理對剛柔球面接觸副關節(jié)軸承失效的影響,并對比了試驗失效時間與計算所得磨損壽命,對試驗所用軸承性能做了評價;通過掃描電子顯微鏡和X射線能譜儀觀察了在摩擦磨損過程中剛柔球面接觸副關節(jié)軸承襯墊表面的微觀形貌變化,深入分析了襯墊的磨損特征,進而建立了自潤滑關節(jié)軸承磨損失效的物理模型。課題的研究成果對自潤滑關節(jié)軸承失效判定準則的修訂和延長此類關節(jié)軸承的使用壽命具有重要的參考價值。
【關鍵詞】：自潤滑關節(jié)軸承 襯墊 失效機理 物理模型 判定準則
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 國內外剛柔接觸副關節(jié)軸承的磨損失效機理的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 課題的提出及意義13
• 1.4 課題的研究內容13-15
• 第2章 試驗設備及研究方法15-29
• 2.1 試驗設備15-19
• 2.1.1 剝離強度試驗設備15-17
• 2.1.2 摩擦磨損試驗設備17-19
• 2.2 試驗材料19-21
• 2.3 試驗方法21-27
• 2.3.1 試驗參量21-24
• 2.3.2 試驗方案24-27
• 2.4 微觀分析和失效判定27
• 2.5 本章小結27-29
• 第3章 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的性能分析29-43
• 3.1 接枝改性處理對襯墊粘接性能的影響29-32
• 3.2 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承摩擦學性能分析32-41
• 3.2.1 接枝改性處理對剛柔球面接觸副關節(jié)軸承摩擦學性能的影響32-35
• 3.2.2 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承摩擦學性能試驗結果的主次影響因素分析35-37
• 3.2.3 接枝改性處理對自潤滑關節(jié)軸承成膜性能的影響37-41
• 3.3 本章小結41-43
• 第4章 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的失效機理分析43-61
• 4.1 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承失效的判定準則43-46
• 4.1.1 磨損量判定準則43-44
• 4.1.2 摩擦溫升判定準則44-46
• 4.1.3 自潤滑關節(jié)軸承失效的判定準則46
• 4.2 接枝改性處理對剛柔球面接觸副關節(jié)軸承磨損失效的影響46-51
• 4.3 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的失效機理分析51-57
• 4.4 剛柔球面接觸副關節(jié)軸承的壽命評價57-58
• 4.5 本章小結58-61
• 第5章 結論與展望61-63
• 5.1 結論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻63-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學位期間的研究成果70

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 曹同坤,鄧建新,孫軍龍;Al_2O_3/TiC/CaF_2自潤滑陶瓷材料的研究[J];材料工程;2005年03期

2 邱明;呂桂森;占松華;李迎春;陳龍;;自潤滑桿端關節(jié)軸承的摩擦性能研究[J];兵工學報;2013年06期

3 向定漢,王春艷,董偉鋒;向心關節(jié)軸承的結構優(yōu)化及摩擦磨損性能研究[J];摩擦學學報;2004年06期

4 高亞東;張曾，

本文編號：819495