自润滑关节轴承在不同应力下的摩擦磨损特性

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相显微镜(OM)观察静应力承载后衬垫的变形情况,采用体视显微镜(SM)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察不同应力下轴承全寿命摆动磨损后内外圈磨损形貌与磨屑形貌。结果表明:全寿命周期内,三种应力下的自润滑衬垫均已磨穿,磨损规律和摩擦因数差异不大,应力越大,轴承表面温度越高,磨屑颜色越深、尺寸越大,失稳期来得更早,破坏更为剧烈;应力对轴承的寿命有显著影响,低应力和中应力条件下的摆动磨损寿命分别是高应力条件的17.95倍和7.86倍;三种应力下的磨损机理均为磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损,直接受力区的黏着磨损随载荷的增大而加剧,非直接受力区的磨粒磨损随载荷的增大而减弱。

关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响

为研究某关节轴承装配状态对无载启动力矩的影响,采用Abaqus软件建立装配关节轴承有限元模型,分析螺栓拧紧力及卡盘与外圈装配形式等2个装配因素对无载启动力矩的影响。结果表明:随着螺栓拧紧力的增大,轴承的无载启动力矩增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大;卡盘与关节轴承外圈装配状态由间隙配合到过盈配合时,轴承无载启动力矩明显增大,且摆动过程中无载启动力矩的波动增大。试验证明,在关节轴承尺寸一致的情况下,通过控制关节轴承与卡盘装配时的螺栓拧紧力以及外圈与卡盘的装配间隙尺寸,可将关节轴承的无载启动力矩及其摆动时的波动保持在一定的范围内。

醛酮-磺化木质素共聚减水剂的性能研究

设计合成了一种醛酮-磺化木质素共聚减水剂（SAF-LS）,并采用红外光谱和黏度试验对醛酮-磺化木质素之间的接枝共聚反应进行了论证.对比了醛酮系减水剂（SAF）,SAF-LS以及醛酮系减水剂与磺化木质素的冷复配体系（SAF＋LS）在净浆、混凝土中的作用效果,证明SAF-LS是一种性能略逊于SAF,但远优于SAF＋LS的减水剂.利用SAF-LS和缓凝组分,配制出了坍落度保持性和强度发展均十分优良的强度等级为C30～C50的预拌混凝土.

烯丙基聚乙二醇系聚羧酸类减水剂的研究

采用一步合成法,以烯丙基聚乙二醇(APEG)、马来酸酐和丙烯酸甲酯为单体,在引发剂作用下,直接聚合制得烯丙基聚乙二醇系聚羧酸类减水剂.通过试验,研究了单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度、聚合时间和滴加时间对聚合产物分散性和保塑性的影响规律.通过正交试验,得到了最佳合成工艺为:n(APEG)∶n(马来酸酐)∶n(丙烯酸甲酯)=7∶8∶7、引发剂用量为1.7%(摩尔分数)、聚合温度为80℃、反应时间为8 h、丙烯酸甲酯和引发剂溶液滴加时间均为1 h.与以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸为单体合成的产品进行性能对比后发现,烯丙基聚乙二醇系聚羧酸类减水剂是一种性价比较好的聚羧酸类减水剂.

2种不同结构聚羧酸系减水剂的相关性能对比研究

烯丙基醚型聚羧酸系减水剂PC-ZH采用烯丙基聚乙二醇(APEG)、马来酸酐和丙烯酸甲酯为单体,在引发剂作用下直接聚合制得;甲基丙烯酸甲酯类聚羧酸系减水剂PC-S是市场上普遍使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸为单体合成的聚羧酸系减水剂。针对这2种不同结构的聚羧酸系减水剂,开展了合成工艺、分子结构、净浆和混凝土性能、吸附性能及经济性等多方面的试验与分析对比。结果表明,虽然两者性能相当,但PC-ZH减水剂的原材料成本可降低约10%,且生产能耗较低,因此,PC-ZH是一种性价比较高的聚羧酸系减水剂。

醛酮-木质素共聚高效减水剂的性能研究

针对醛酮系减水剂原材料价格上涨与纸浆黑液的资源化利用,设计合成了醛酮-木质素共聚高效减水剂(SAF-LS)。采用红外光谱和黏度试验对醛酮-木质素之间的接枝共聚反应进行了论证;对比了SAF、SAF-LS以及醛酮减水剂与木质素冷复配产品(SAF+LS)在净浆、混凝土中的作用效果。结果表明,SAF-LS性能略差于SAF,但远优于SAF+LS。利用SAF-LS和缓凝组分RT-2配制了强度等级为C30～C50的预拌混凝土,坍落度保持性和强度发展均十分优良。

醛酮——木质素共聚高效减水剂的性能研究

针对醛酮系减水剂(SAF)合成原材料价格上涨的现状与纸浆黑液资源化利用的紧迫性,设计合成了一种醛酮-木质素共聚物(SAF-LS)。采用红外光谱和粘度试验对醛酮-木质素之间的接枝共聚反应进行了论证。对比了SAF,SAF-LS以及醛酮减水剂与木质素冷复配产品(SAF+LS)在净浆、混凝土中的作用效果,证明SAF-LS是一种性能略逊于SAF,但远优于SAF+LS的减水剂。利用SAF-LS和缓凝组分,设计配制了坍落度保持性和强度发展均十分优良的强度等级为C30-C50的预拌混凝土。

采用金属陶瓷涂层的自润滑关节轴承性能分析

对金属陶瓷涂层技术在自润滑关节轴承的应用展开研究,并将金属陶瓷涂层与传统电镀硬铬进行对比。结果表明:金属陶瓷涂层的硬度更高、耐腐蚀能力更好,在高速轻载和低速重载2种工况下的磨损性能更优异;轴承的主要磨损机理是磨料磨损和疲劳磨损。

某杆端自润滑关节轴承断裂原因分析

某杆端自润滑关节轴承在疲劳试验中于杆体螺纹处发生断裂。采用断口分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法对轴承杆体的断裂原因进行了分析。结果表明:杆端自润滑关节轴承杆体的断裂是由于螺纹在冷滚压成形工艺中,表面受到周向细沟状损伤而引发疲劳开裂,在应力最大处发生断裂。

G95Cr18 高碳铬不锈钢的激光淬火

G95Cr18 钢是一种可用于制造轴承的高碳铬不锈钢,淬火后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。对尺寸为φ200 mm×15 mm的G95Cr18钢试样,采用固态激光器以17 mm/s的扫描速度和800W、1 200 W和1 600 W的功率进行了激光淬火。检测了试样的表面硬度、硬化层深度和硬度梯度及显微组织。结果表明:经激光淬火的G95Cr18钢试样硬化层最高硬度可达约752 HV0.1,比经真空油淬的硬度615 HV0.1提高了约22.3%;以1 600 W功率激光淬火的G95Cr18 钢试样硬化层由熔融柱状晶区、等轴晶区和淬硬区组成。

NiTi合金与增材制造——下一代航空航天轴承用材料

近年来,NiTi合金材料因具有优异的形状记忆效应、超弹性及良好的耐热、耐磨、耐蚀等性能,被广泛应用于航空航天等领域.综述了对航空航天轴承用材料的性能要求.分析了目前国内外常用的轴承材料的性能.介绍了60NiTi合金的超弹性和摩擦磨损特性.详细论述了NiTi合金常用的制造工艺及其优缺点.阐述了60NiTi合金的研方向和应用前景。

PH13-8Mo不锈钢在自润滑关节轴承上的应用

采用G95Cr18或G102Cr18Mo马氏体不锈钢制作的自润滑关节轴承内圈虽具有良好的强韧性和耐磨性,但耐蚀性能不足,影响其使用寿命。PH13-8Mo钢是一种新型沉淀硬化型不锈钢,具有高强度和良好的断裂韧度,在海洋环境中耐腐蚀。为探索采用PH13-8Mo钢代替G95Cr18钢制作自润滑关节轴承内圈的可行性,研究了采用这两种钢制作的自润滑关节轴承的承载性能、耐磨性和耐蚀性。结果表明:PH13-8Mo钢轴承的耐蚀性优于G95Cr18钢轴承,虽然其承载性能和耐磨性能略差,但均满足EN2755-2009标准的要求。PH13-8Mo钢可用来替代G95Cr18钢制作自润滑关节轴承的内圈。

自润滑关节轴承的贮存周期验证

相同结构类似材料的自润滑关节轴承，国外贮存周期为8～10a，国产轴承仅为3a。主要针对贮存8a的自润滑关节轴承进行成分分析、粘结性能、摆动磨损、寿命等系列试验，发现国产轴承贮存8a后使用性能不受影响。

考虑多变量的钢质锻件硬度预测模型

基于金属材料强度理论,推导了考虑等效应变、晶粒尺寸和位错密度影响的锻件硬度预测模型,获得了该模型相应的数学表达式。以调质处理后的20MnMoB材料为例,开展了带筋圆环试样的冷态镦锻变形实验,通过有限元模拟确定了试样变形后的等效应变分布,利用X射线衍射和电子背散射衍射技术分别测得变形后试样不同位置处的位错密度和晶粒尺寸,同时测量试样对应位置处的维氏硬度。以所得数据为基础,确定了模型中的关键参数。最后,利用确定的预测模型,对汽车轮毂锁紧套锻件的硬度进行了预测,获得了与实测一致的硬度分布状态,与实测值之间的误差不超过5%。

乙炔基苯基封端遥爪型聚(酰亚胺-硅氧烷)的制备与性能

利用4,4’-二胺二苯甲烷(MDA)、4,4’-二胺二苯醚(ODA)和3,4’-ODA 3种芳香族二胺与端氨基聚硅氧烷组成混合二胺,再与含氟芳香二酐缩聚,经间氨基苯乙炔封端制备了3种乙炔基苯基封端遥爪型聚(酰亚胺-硅氧烷)(ATIS)树脂,研究了不同ATIS树脂的结构、加工性能、固化行为、热稳定性以及聚四氟乙烯(PTFE)纤维布增强ATIS复合材料的摩擦性能。结果表明:所制备ATIS树脂在有机非质子极性溶剂中均表现出优良的溶解特性,加工窗口为40~60℃,固化放热焓都不超过250J·g^(-1),含3,4’-ODA ATIS树脂的加工窗口最宽,含4,4’-ODA ATIS树脂的固化放热焓最低;在氮气中固化的树脂在800℃时质量残留率在30%左右;摩擦初期PTFE/ATIS复合材料的摩擦因数较大,30min后降低至0.15以下,在30~240min内保持稳定,90min后含MDA复合材料的摩擦因数大于含ODA复合材料。

钛合金杆端体断裂原因

对钛合金杆端自润滑关节轴承进行疲劳试验,在116万次循环拉压后,杆端体耳环处发生断裂。对失效件进行了化学成分、宏观和微观分析。结果表明:杆端体失效形式为疲劳断裂,杆端体耳环和轴承外圈之间发生微动磨损,在循环载荷下,杆端体内孔薄弱处的裂纹扩展,最终发生断裂。

SKF航空自润滑球面轴承的理化分析

检测了6种SKF航空自润滑球面轴承内圈、外圈的化学成分、显微组织、硬度以及内圈涂层的结构和成分,对球面轴承进行了轴向、径向静载荷试验,不同温度和环境中轴承的摩擦磨损寿命试验。结果表明:①SKF航空自润滑球面轴承的内圈、外圈材料分别为G102Gr18Mo马氏体不锈钢和05Cr17Ni4Gu4Nb沉淀硬化不锈钢,硬度满足EN2755要求;②轴承的轴向、径向承载性能略差,这与外圈的热处理工艺和润滑材料的性能有关。此外,在低温和液压传动用矿物燃料中,SKF航空球面轴承自润滑材料的磨损量较大。

整体式自润滑关节轴承滚轧工艺数值模拟

针对合套挤压后整体式自润滑关节轴承存在的无载启动力矩过大的问题,以GE15DE1TK/HVS0型自润滑关节轴承为研究对象,采用有限元数值模拟技术对其力矩调整过程进行模拟分析,确定了滚轧工艺的参数范围,并估算了最终成形状态的无载启动力矩值。以模拟得到的滚轧力为依据,对该型轴承进行样件加工及工艺验证,通过标准力矩测量方法得到样品件的无载启动力矩,并将检测结果与模拟结果进行对比,以判断数值模拟方法的可靠性。对比结果表明,数值模拟结果与工艺试验结果之间的误差较小,所建立的有限元数值模型可以对整体式自润滑关节轴承滚轧工艺参数及无载启动力矩进行有效预测。

激光表面改性技术及其在轴承上的应用

激光表面改性是一种新兴的表面改性技术。简要阐述了激光表面改性技术的原理和特点。重点介绍了激光相变硬化、激光熔覆、激光重熔、激光合金化和激光冲击硬化的特点及其应用。介绍了激光表面改性技术在轴承上应用的前景。

自润滑关节轴承的静载荷试验与热处理工艺改进

自润滑关节轴承EN3048S20在进行轴向静载荷试验中,变形量超过标准允许值。通过对时效温度的调节和试验过程的有限元分析后重新进行了静载荷试验。结果表明:由于外圈材料05Cr17Ni4Cu4Nb钢的强度偏低,局部应力偏大,导致变形量超标。当外圈材料的时效温度为550℃时,材料的硬度和强度明显提升,轴承的轴向承载能力满足标准的要求。