磷含量对青铜基含油轴承力学性能与摩擦性能的影响

以青铜作为轴承基体,通过改变磷含量(0~1%,质量分数)和烧结温度,在一定转速和载荷下,测量轴承的摩擦系数和磨损量,并测定了轴承的开环强度,研究了磷含量对青铜基含油轴承的摩擦性能和力学性能的影响,获得一定工作条件下轴承配方和烧结工艺参数。结果表明:随着磷含量的增加,含油轴承的磨损量降低,力学性能提高,但磷含量过高时,轴承的含油率降低并低于轴承最低标准;随着烧结温度的增加,试样力学性能提高,但摩擦因数不稳定。当磷质量分数为0.7%、烧结温度为650℃时,含油轴承拥有良好的综合性能,开环强度和含油率分别为22 MPa和13.52%,摩擦因数稳定,呈最佳烧结状态。

双级孔含油轴承油压扩散与表面渗析特性分析

为探究含油轴承基体渗流及压力扩散对接触面间油膜润滑性能的影响,建立双级孔含油轴承系统的渗流润滑模型,研究轴承摩擦面上油膜分布规律与双级孔隙中压力扩散行为,分析摩擦副倾角与轴承表层渗透率变化对油膜润滑性能的影响.结果表明,流体动压力产生于摩擦界面的收敛区,并逐渐由摩擦界面向轴承基体扩散,在油压扩散过程中流体压力的作用面积增大,压力数值降低.油膜的润滑性能随倾角增大或表层渗透率减小而得到改善,相比单层含油轴承,具有致密表层的双级孔含油轴承具有较好的润滑性能.不同表层渗透率下,倾角对油膜摩擦系数的影响差异显著:在本文中计算参数下,当表层渗透率小于7×10^(-15)m^(2)时,油膜的摩擦系数随倾角增大而减小;当表层渗透率高于7×10^(-15)m^(2)时,油膜的摩擦系数随倾角增大而增大.倾角和表层渗透率影响含油轴承基体中的油液渗流和压力扩散行为,最终使油膜的润滑性能发生改变.研究工作为明晰含油轴承润滑机理提供一定理论依据.

烧结温度对Al-Cu系含油轴承压溃强度、含油率和微观形貌的影响

采用粉末冶金法制备了Al-Cu系含油轴承,研究了烧结温度对Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌的影响规律及机理。结果表明:烧结温度显著影响Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌;以540℃、550℃、560℃和570℃真空烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态;540℃烧结时,粉末颗粒之间未发生明显的冶金结合,压溃强度较低;高于560℃烧结时,烧结坯发生过烧结及熔融,收缩较大,含油率较低;550℃为最佳烧结温度,在此温度下,烧结坯发生局部熔化,粉末颗粒之间产生良好的冶金结合,微观形貌良好,压溃强度和含油率达到最佳,分别为198MPa和22%。

高速自润滑含油轴承的研究

根据高速 (2 5 0 0 0r/min)自润滑含油轴承的特殊工况 ,进行了原材料的选择、配方设计、制造工艺及自润滑性能的研究 ,并进行了高速台架试验。研究结果表明 :研制的高速自润滑含油轴承 ,具有良好的抗热咬合性、优越的自润滑性能和足够的耐磨性 。

球形化处理铜锡粉末制备CuSn10含油轴承

以电解铜粉和锡粉为原料,通过高能球磨机进行预混,并采用球形化工艺对所制得的铜锡混合粉进行表面整形,以改善颗粒表面形貌及性能,然后通过压制、烧结工艺制得烧结青铜含油轴承。分析不同处理条件下的颗粒形貌和烧结轴承表面形貌,测定复合粉末的流动性、松装密度,以及烧结青铜含油轴承的密度、含油密度、开孔隙率、径向和轴向伸长率、布氏硬度和压溃强度(RCS)。结果表明:随球形化处理时间的延长或处理转速的提高,颗粒球形化程度提高,粉末流动性得到改善,烧结含油轴承含油率均可达到18%以上,压溃强度随粉末球形化处理时间延长或转速的提高而升高。球形化工艺中转速3 000 r/min,处理时间15 min时,可获得最佳的处理效果,烧结青铜含油轴承含油密度为6.68 g/cm3,开孔隙率为22.45%,压溃强度为220.8 MPa。

微载荷含油轴承摩擦性能研究 Ⅱ.摩擦试验分析

采用自行研制的径向轴承微载荷摩擦试验机研究了微载荷下径向含油轴承的摩擦性能，采用小波方法对试验数据进行滤波降噪．结果表明，含油轴承在稳定微载荷状态下的瞬态摩擦系数不固定，且随着润滑剂、轴承转速、径向载荷与混合润滑状态等因素而变化．在微载荷状态下，当600r／min、采用液晶添加剂（5CB）与46号机械油以体积比1％-2％配制的润滑剂润滑时，平均摩擦系数达到最小值；当转速从600r／min增至3000r／min时，平均摩擦系数由小变大、再变小；瞬态摩擦系数随着载荷从0．5N增至10．0N呈现高-低-稳定的变化趋势．与混合润滑状态相比，充分润滑下的摩擦系数较大；当混合润滑时，在主轴转速为1500—2400r／min下的摩擦系数出现不稳定．

孔隙渗流对环面复层含油轴承润滑性能的影响

含油轴承基体中油液的渗流特性对轴承油膜润滑性能影响显著.以不同孔隙率分布的环面复层含油轴承为研究对象,利用达西定律建立复层含油轴承基体中流体渗流的控制方程,在极坐标下建立环面复层含油轴承系统渗流润滑模型,研究复层环面副系统中油膜压力分布规律,分析轴承结构参数及孔隙渗流行为对油膜润滑性能的影响.结果表明:复层含油轴承的流体动压力主要发生在环形摩擦面间,从摩擦界面到轴承底面,流体压力逐渐由外缘向圆心部位传导,流体动压力作用面积逐渐增大,压力峰值逐渐降低;随着倾角增大,摩擦界面间的油膜动压效应增强,油膜润滑性能变好;随着表层渗透率或厚度减小,摩擦界面间的油膜的渗流效应减弱,油膜润滑性能提高;与普通单层含油轴承相比,含致密表层的复层含油轴承能降低整体孔隙率,防止过多轴承间隙油液渗入多孔介质,提高轴承润滑性能.研究工作为明晰环面复层含油轴承渗流行为及润滑机理提供一定理论依据.

计入孔隙结构影响的复层含油轴承润滑特性分析

基于Darcy定律和Kozeny-Carman孔隙方程,建立多孔质复层含油轴承的流体润滑模型,利用有限差分法数值模拟,分析复层结构和孔隙参数对含油轴承润滑性能的影响.得出结论如下:复层含油轴承润滑性能随轴承高度增大而变差,随孔隙率减小而变好,当总孔隙率一定时,较低的表层孔隙率有利于提高复层含油轴承润滑性能.因此设计复层含油轴承时,在保证一定孔隙含油量的前提下,应尽可能减小表层孔隙率.研究工作为复层含油轴承摩擦学性能分析与结构设计提供一定的理论基础.

机械球磨在碳纳米管铝基含油轴承制备中的作用

采用机械球磨法制备添加不同含量(10.0%、0.5%,质量分数)碳纳米管的铝基混合粉末及烧结含油轴承,测定轴承的压溃强度和含油率,采用SEM和XRD分析物料的显微形貌和物相组成,研究了机械球磨的混料效果,分析了球磨时间对轴承的压溃强度和含油率的影响规律及其机理。结果表明,机械球磨能实现碳纳米管和铝粉的均匀混合,球磨后的铝粉呈片状或层状结构,碳纳米管被剪短后弥散分布在铝粉颗粒中;球磨能促使碳元素在铝粉中固溶,使得铝的晶面衍射角向左偏移、晶面间距变大;由于碳原子的固溶强化及碳纳米管的弥散强化,铝基含油轴承的压溃强度显著提高,机械球磨12h的样品的压溃强度达到198MPa,含油率约为17.0%,具有一定的实用价值。

球磨时间对铝铜含油轴承压溃强度和含油率的影响

用粉末冶金法制备了Al-7.5%Cu的铝铜含油轴承,采用SEM和XRD分析烧结坯的显微形貌和物相组成,研究了不同球磨时间对相对密度、含油率和压溃强度的影响规律。结果表明,适当的延长球磨时间可以促进烧结坯合金化和均匀化,进而改善含油轴承的性能,使得烧结后的铝铜含油轴承的相对密度及压溃强度增大,但是含油率降低。球磨12 h时可以获得综合性能较好的铝铜含油轴承,压溃强度达到180.8 MPa,含油率为18.4%,满足一定的实用要求。

多孔质含油轴承的理论研究进展

概述了流体在多孔基体中的流动特性和多孔质含油轴承的理论计算模型。分析了多孔质含油轴承的润滑机理、多孔质材料的特性、 3种动量方程模型。对应用于多孔质含油轴承的理论计算方程 ,指出了应用条件、数值求解方法。含油轴承在多种影响因素下的耦合计算对于工程应用有一定的指导意义。

Si和Mg对Al-Cu系合金含油轴承压溃强度与含油率的影响

压溃强度和含油率是影响含油轴承使用性能的主要指标,采用粉末冶金法制备了Al-Cu系含油轴承,通过光学显微镜、XRD、SWX数显式万能强度试验仪等设备和分析手段研究了Si和Mg对Al-Cu系合金含油轴承压溃强度与含油率的影响。结果表明,单独添加Si可以提高烧结坯的压溃强度,但会使烧结坯产生收缩,降低其含油率;单独添加Mg会使烧结坯膨胀,可以提高含油率,但会降低其压溃强度;同时添加Si和Mg,Mg引起的尺寸膨胀效应抵消了Si引起的尺寸收缩效应,烧结坯的含油率和压溃强度分别为18.7%和256N/mm2,综合性能最佳。

含油轴承模型的比较分析

通过对含油轴承的结构模型和理论模型的比较 ,介绍了含油轴承的结构模型发展状况 ,包括变渗透度模型、磁流体含油轴承、含油轴承材料技术等。同时对比研究了理论模型的特点 ,包括Darcy模型、Slip Flow模型、Brinkman模型、Boltzmann模型、紊流模型 ,论述了影响含油轴承摩擦学性能的因素 ,包含热效应、粗糙度效应、非牛顿效应和回油循环效应等。并且提出了含油轴承的理论发展问题 ,包括温度问题、噪音问题、二相流问题、各种摩擦学影响因素的综合系统研究和含油轴承失效机理过程研究。

FZ1460铁铜基含油轴承摩擦学性能实验

介绍了一种变载荷下含油轴承摩擦学性能和振动特性测试实验台,利用该实验台对FZ1460含油轴承的摩擦学性能和振动特性进行了实验研究。实验结果表明:变载荷工作条件下,所测得的摩擦因数、温升和振动值均比静载荷条件下的大;含浸32号机油含油轴承的摩擦因数比含浸68号抗磨液压油的含油轴承摩擦因数小,而振动特性则相反;采用ANDEROL465润滑油的含油轴承运转时,其摩擦学性能要优于采用68号抗磨液压油的含油轴承,但就振动特性而言,采用68号抗磨液压油的含油轴承则要优于采用ANDEROL465润滑油的含油轴承。

铜铁基烧结金属含油轴承材料的耐腐蚀性

研究不同铜含量的铜铁基烧结金属含油轴承材料的耐腐蚀行为。在5%氯化钠溶液中的极化曲线和SEM分析表明,材料的相对密度及铜的含量和分布对耐腐蚀性能有很大的影响。通过对原料混合粉末的预烧结促进铜扩散可提高铜元素分布的均匀性,从而达到提高耐腐蚀性的效果。

有限宽任意壁厚含油轴承润滑方程研究

通过对含油轴承润滑方程的分析研究,提出并建立了有限宽任意壁厚含油轴承润滑方程——改进的D arcy模型。利用改进的D arcy模型分析了渗透度、壁厚、偏心率对含油轴承压力、承载能力、摩擦因数性能的影响,并与B rinkm an模型的计算结果进行了对比分析。该模型比B rinkm an模型结构简单,计算量小,比D arcy模型更接近实际情况。

金属基烧结含油轴承的研究现状

综述了金属基烧结含油轴承的的制备工艺。分别介绍铝基、铜基、铁基三类烧结含油轴承的研究现状,展望了金属基烧结含油轴承的发展方向。

含铝铜基烧结含油轴承的制备

为降低铜基含油轴承的制造成本,同时满足强度和耐腐蚀性等要求,采用粉末冶金技术,在氮气气氛中920℃烧结120 min,制备铝质量分数为15%的含铝铜基烧结含油轴承,分析烧结试样的性能和微观结构,在此基础上,进一步探讨铝的质量分数分别为10%、15%、20%和25%时对烧结试样性能和微观形貌的影响。结果表明,当铝的质量分数为15%时,烧结试样具有良好的综合性能,压溃强度和含油率分别为170.90 MPa、8.32%。

矿山索道用粉末冶金含油轴承的研制与应用

采用粉末冶金工艺研制了矿山索道含油滑动轴承。结果表明 :产品能满足矿山索道的使用要求 ,可以替代 2 0 6轴承 。

含铅量对Fe-Pb-3Cu系含油轴承性能的影响

在含油轴承试验机上,通过对Fe-Pb-3Cu系列含油轴承运转时的摩擦系数和温升等性能参数的试验测试对比,讨论了含铅量对Fe-Pb-3Cu系列含油轴承性能的影响。试验结果表明,在不同含铅量的四种Fe-Pb-3Cu系含油轴承中,Fe-20Pb-3Cu含油轴承的摩擦性能为最好。这就说明在Fb-Pb-3Cu系含油轴承中,含铅量太大和太小都对含油轴承的性能不利,只有当含铅量达到一个恰当的值时,含油轴承的摩擦性能才能达到最佳。