水潤滑軸承的摩擦磨損性能及潤滑機理的研究.pdf

1、與金屬軸承不同，水潤滑軸承一般由非金屬材料制成，材料的性能是決定軸承工作性能和使用壽命的一個主要因素。此外，水潤滑軸承的摩擦學(xué)性能受軸承結(jié)構(gòu)、工況等影響很大。如何選擇和設(shè)計水潤滑軸承的材料、結(jié)構(gòu)，使之在各種工況下具有較低的摩擦因數(shù)，同時又有較高的承載能力，目前尚無滿意的方法和結(jié)果。在潤滑機理的研究上，由于水潤滑軸承開設(shè)了多個水道槽，其流體力學(xué)模型的建立比較復(fù)雜，因此對其潤滑機理的研究也還沒有取得重要進(jìn)展和突破。為了弄清楚這一新技術(shù)的機理

2、和規(guī)律，以建立相應(yīng)的理論，因而提出了“水潤滑軸承的摩擦磨損性能及潤滑機理的研究”這一課題，并獲得了教育部科學(xué)技術(shù)重點項目的資助。該研究經(jīng)過幾年的努力，取得了具有一定理論意義和實用價值的研究成果。 針對水潤滑軸承的特點，先對軸承材料進(jìn)行選擇，然后對軸承用材料進(jìn)行了摩擦學(xué)性能研究，并用碳纖維、玻璃纖維、棉纖維、石墨、聚四氟乙烯等填料對水潤滑軸承材料的力學(xué)性能進(jìn)行了改性研究。 重點研究了水潤滑塑料軸承的摩擦學(xué)特性，用體積法測定

3、出了軸承的磨損率，通過實驗研究了摩擦因數(shù)、磨損率與軸承結(jié)構(gòu)和工況之間的關(guān)系，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，并對潤滑機理進(jìn)行了分析。 將彈流理論應(yīng)用于水潤滑復(fù)合橡膠軸承潤滑機理的研究中，對潤滑水膜的形成機理進(jìn)行了分析，從理論上分析了橡膠的彈性變形對水潤滑橡膠軸承的性能影響；對水潤滑丁腈橡膠軸承模型進(jìn)行了簡化，然后在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了水潤滑條件下橡膠軸承的流體潤滑方程、水膜厚度方程及承載能力方程，給出了彈流潤滑分析的計算流程。 研究了丁

4、腈橡膠軸承在含砂水介質(zhì)中的磨粒磨損問題，揭示了自由磨粒作用下所發(fā)生的磨損物理過程；通過實驗研究了載荷、速度、磨粒尺寸、磨粒濃度等因素對磨損率的影響，并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到了磨損率與載荷、速度、磨粒尺寸、磨粒濃度等因素之間的關(guān)系式。 應(yīng)用力化學(xué)的觀點和原理對丁腈橡膠軸承的磨損機理進(jìn)行了研究，得出了橡膠軸承磨損過程中表面所發(fā)生的主要化學(xué)過程。 對清水和含砂水質(zhì)中不同工況下橡膠軸承的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了研究與分析，得出了摩擦因