自润滑关节轴承

摘要： 为有效降低轴向游隙内外圈运动摩擦力,增强自润滑关节轴承旋转及定位精度,提出一种基于伯努利方程的轴向游隙润滑油流量计算方法。根据自润滑关节轴承构造机理,分析温度对轴向游隙影响,按照轴承真实工作温度、旋转速率和装配应力,推算出恰当初始游隙,确保轴承在工况下的最优游隙内部管路状态;考虑润滑油在游隙管路内的沿程损耗和局部损耗,凭借伯努利方程与流能量守恒定律,分别推导润滑油流动阻力与流动压力,求解定常管路内油量,创建润滑油流量计算二次线性函数,完成润滑油流量计算。实验结果证明,所提方法实际补偿效果好,润滑油流量计算速率快,流量输出偏差结果较小,对自润滑关节轴承轴向游隙的设计与应用具有现实指导意义。

摘要： 针对某核电阻尼器用自润滑关节轴承不允许使用聚四氟乙烯(PTFE)和铜材质零件的需求,研制了一种40Cr/石墨关节轴承。为了研究该液压阻尼器摆动工况对关节轴承的影响,首先通过自研的关节轴承负载模拟台对该关节轴承在10 kN的径向载荷、1 Hz的摆动频率和±5°的摆幅下进行了50000次摆动摩擦实验;然后利用实验过程中记录的摩擦力矩、径向磨损量和摩擦温度分析了石墨与40Cr长时间对摩的摩擦学性能变化;最后借助双束扫描电子显微镜所获取的石墨内圈微观形貌探讨了实验工况下该关节轴承的磨损机理。实验结果表明:在磨合阶段,磨损量、摩擦系数和温度呈现大幅提高,然后过渡到稳定磨损阶段,在稳定磨损阶段的后期,均呈现小幅上升趋势;轴承在整个摆动磨损过程中运动状态良好,无卡死现象,实验结束后轴承径向磨损量为112μm、内圈质量减少0.02 g;石墨内圈在不同接触位置上呈现不同的磨损机理,核心承压区主要为磨粒磨损、疲劳磨损和黏着磨损,非核心承压区主要为磨粒磨损。

摘要： 自润滑关节轴承是一种自带润滑垫而无需添加润滑脂的关节轴承,因结构简单、质量小、结构紧凑、安全系数高等特点,现已被广泛应用在航空航天、军工机械以及现代化工业领域。在航空飞行器领域,在飞机操纵传动系统、方向舵、起落架升降部位,都有自润滑关节轴承参于。研究快速稳定有效的自润滑关节轴承固定收压技术,对保障机械设备的健康运行、机动性和可靠性均具有重要意义。

摘要： 针对整体式、无装球缺口的自润滑铝合金关节轴承无法采用传统方法装配的问题,提出采用施加预载荷使内、外圈产生弹性变形的装配法。以某轴承为例,基于ANSYS建立套圈仿真分析模型,分析了预载荷作用下内、外圈的最大等效应力和变形,结果表明内、外圈最大变形量之和大于外圈沟底深度,可以采用内、外圈弹性装配法。实际装配后轴承整体外观良好,旋转灵活,进一步证明了装配方法的可行性。

摘要： 自润滑关节轴承具有结构简单紧凑、免维护、无需添加润滑剂等诸多优点,现已成为航空航天装备和工业设备中广泛应用的一种重要基础运动部件.目前,包括美、法、德、英等在内的多个航空航天工业发达国家很早就对自润滑关节轴承进行了全面的研究工作,并形成了完整的关节轴承标准体系.而国内对自润滑关节轴承的研究起步晚,自润滑关节轴承在高精尖工业领域中的应用研究技术趋近于空白,尤其是在关节轴承的服役寿命预测和失效机理探究等基础性研究上十分薄弱.近年来,随着高精尖领域对自润滑关节轴承服役性能及寿命的要求不断提高,自润滑关节轴承寿命演变规律及其损伤失效机理的研究受到高度重视.研究人员发现自润滑衬垫/涂层的磨损失效是引起自润滑关节轴承失效的最主要原因,在服役过程中经常面临着重载、高频、高低温循环、强氧化、强辐射等异常恶劣的工况,其损伤失效机理是否发生了改变以及如何改进轴承寿命预测模型以提高寿命预测的精度成了当今的研究热点.目前,相关研究人员分别以摆动频率和载荷为加速应力设计了加速寿命试验,提升了自润滑关节轴承寿命试验效率,并且以Weibull分布中的参数变化作为判定关节轴承失效机理变化的依据,极大地加强了关节轴承寿命预测模型的准确性.同时,国内外学者针对衬垫型和部分涂层型自润滑关节轴承的失效机理展开了研究,揭示了衬垫型自润滑关节轴承摩擦副表面在不同工况下的成膜机理和磨损失效机理,并且发现利用超声波、化学溶液等表面改性方法能够在一定程度上改进衬垫的摩擦学性能,提高其服役寿命.本文首先总结了自润滑关节轴承寿命试验的研究现状,主要对关节轴承寿命试验的设备、标准和方法展开论述.然后,重点分析了自润滑关节轴承损伤失效机理,其中对自润滑关节轴承的失效形式及失效判定准则进行了简要介绍,着重分析比较了自润滑材料性能、摩擦表面加工质量、服役工况等影响自润滑关节轴承损伤失效的主要因素.最后,对自润滑关节轴承寿命试验及失效机理的重点研究方向进行了展望.

摘要： 为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验.采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命.数据统计结果表明,关节轴承的寿命服从韦布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高频轻载自润滑关节轴承进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率.

摘要： 自润滑关节轴承由于具有结构简单、承载能力强、适应温度范围广、在服役过程中无需添加润滑剂等特点,被广泛应用在航空航天、水利电力、军工机械等行业.与此同时,高端、精密、大型装备的发展对自润滑关节轴承的摩擦学性能、使用寿命和可靠性提出了更高的要求.自润滑关节轴承所使用的自润滑材料性能直接决定了轴承的寿命和性能水平,因此开展对自润滑材料性能的研究成为提高自润滑关节轴承质量和延长其寿命的关键.目前,自润滑衬垫材料大致分为三种,即金属背衬层状复合材料、聚合物及其填充复合材料和PTFE纤维织物复合材料.自润滑衬垫材料的摩擦学性能、衬垫粘结前的处理方式、粘结方式、编织纹路等因素影响着自润滑关节轴承的使用性能.因此,国内外研究者们选择合适的纤维、纳米金属颗粒和PTFE进行复合,大幅改善了自润滑材料的摩擦学性能;同时对衬垫材料的编织结构、捻制方式以及与轴承的粘结方式进行优化研究.为进一步探究衬垫材料的磨损失效机理,国内外研究者通过轴承磨损试验和有限元仿真相结合的方法研究轴承服役过程中的磨损机理、磨损失效规律和静态接触等问题.研究发现,固体润滑转移膜的持续形成能力是自润滑衬垫材料润滑性能和耐磨性能的决定因素.自润滑关节轴承在服役过程中的磨损形式主要为黏着磨损、磨粒磨损,并伴随一定程度的疲劳磨损.为进行自润滑关节轴承的寿命预测和可靠性分析,国内外研究者们通过研制轴承寿命试验平台,以磨损量为反映关节轴承磨损寿命的主要物理量,建立了大量的磨损寿命分布函数,同时,推导出一系列考虑轴承自身结构特点、润滑方式和工况条件的寿命预测公式并进行可靠性分析.本文以自润滑关节轴承常用的PTFE纤维织物衬垫材料作为主要讨论对象,综述了衬垫材料的组分、编织结构、粘结性能对其摩擦磨损行为的影响;讨论了衬垫型自润滑关节轴承服役过程中的转移膜形成机理及摩擦磨损行为,以及自润滑关节轴承寿命研究方法及试验平台的研制情况;通过对现有自润滑关节轴承寿命评估和可靠性研究现状分析,指出国内建立自润滑关节轴承寿命评估相应标准和试验规范的迫切性,以及对自润滑关节轴承可靠性研究的必要性.

摘要： 采用简化干涉模型,对内圈和衬垫间不同配合条件下的自润滑关节轴承承载能力进行推导.分析了各轴径载荷比下,间隙配合与过盈配合对自润滑关节轴承承受复合载荷时的接触区域和最大接触应力的影响.结果表明,各种轴径载荷比、配合条件下,轴承承载能力均遵从共同的规律:同轴径载荷比的一般情况下,相比于零间隙,承载能力均随着间隙值或过盈值的增大而减少.但是在整个过盈区间内,轴承的承载能力呈现先随过盈量的增大而增大,并达到峰值,然后下降的趋势.结果显示适当的过盈量和尽可能小的轴径载荷比可以提高自润滑关节轴承的承载能力.通过与ANSYS软件的有限元分析结果对比,验证了新模型下所获解的精度.

摘要： 为探究环境温湿度对自润滑关节轴承启动力矩和游隙的影响,选定GE45为典型轴承,依次完成了轴承径向和轴向游隙、无载和有载启动力矩测试,试验结果显示:湿度对轴承的径向和轴向游隙、无载启动力矩的影响更显著.为保证轴承良好的旋转灵活性,应保证轴承贮存环境湿度在相对恒定的范围内.

摘要： 针对挤压合套自润滑关节轴承结构特点,分析对自润滑层无损伤的挤压合套精密成形工艺的关键技术.通过数字化精密塑性成形技术,对成形工艺过程进行数值模拟,分析影响自润滑层性能的成形应力分布、球面接触面积及残余应力.数值模拟方法可以优化成形工艺参数与成形方法,最大限度地减少挤压合套过程对自润滑层的损伤,保证得到合理均匀的游隙,从而提高产品使用寿命与性能.

摘要： 通过对PTFE/芳纶纤维复合编织衬垫进行枝接改性处理,利用Instron5944型电子万能材料试验机和自制的关节轴承摩擦磨损试验机,研究了改性处理衬垫对自润滑关节轴承粘接性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明:磷酸酯偶联剂枝接改性处理衬垫有效提高了轴承衬垫的粘接性能;额定摆次下,自润滑关节轴承的摩擦磨损性能与摆动频率呈现明显的相关性,摩擦系数和磨损量均随摆动频率的增大而减小,摩擦温度随之升高,衬垫经改性处理的轴承摩擦系数、磨损量以及摩擦温升均明显降低,表明衬垫经改性处理后改善了自润滑关节轴承的摩擦学性能.

摘要： 本文通过对PTFE纤维/芳纶纤维混合编织衬垫进行超声波处理,研究了超声波处理对自润滑关节轴承粘结和摩擦学性能的影响。研究结果表明:与未处理的相比,衬垫经超声波处理后轴承的剥离强度明显提高,并且其剥离力随剥离长度的变化曲线与未处理的相比波动不大,较为光滑,表现为粘结均匀性较好;衬垫经超声波处理后轴承的摩擦系数、磨损量、摩擦温度均明显降低,在2.5Hz时其磨损量降低幅度最大,降低了28％,在3.5Hz时其摩擦系数、摩擦温度降低幅度最大,分别降低了54％和37％,表明衬垫经超声波处理后自润滑关节轴承的摩擦学性能得到明显改善。

摘要： 应用有限元层合板理论模拟关节轴承编织衬垫,铺层之间的纤维角度模拟衬垫编织纹路角度,讨论了不同编织角度下衬垫的接触应力和变形.由于应力集中现象,接触应力的最大值在接触部位的两端面;内圈的阻碍作用,使得衬垫位移与接触应力成反比关系;在相同载荷下,45°纹路编织衬垫变形量比90°纹路编织衬垫变形量稍大,承载能力更强.

摘要： 国外飞机机体轴承,产品标准规定了轴承的外形尺寸及公差、轴承的材料、游隙、热表处理和性能数据等,按产品标准可以进行产品的生产.国内飞机机体轴承没有产品标准,借用民用轴承的产品标准,而国内的民用轴承,外形尺寸有标准、公差有标准、游隙有标准、材料和热表处理等有标准…,只有把这些标准结合起来,才能进行产品的生产,严格讲,国内的民用轴承,也没有产品标准.国外飞机机体轴承技术规范规定了轴承的合格鉴定检验的项目及原理,而国内飞机机体轴承技术规范,只对民用轴承外形尺寸、公差、游隙、材料、热表处理等相关标准根据飞机机体的一些特殊要求进行了补充,没有针对不同的轴承类型制订不同的技术规范,未涉及轴承性能检验的内容,舍本逐末.针对目前大飞机的需求,国内军工定点的轴承厂所的生产和研发能力差强人意,杆端轴承、大规格关节轴承等不具备生产能力,自润滑关节轴承自润滑材料和加工工艺尚不过关,襟翼和缝翼滑轨滑轮架使用的滚轮轴承,从未进行过研究.对于目前国内飞机机体轴承的标准及生产现状,从大飞机的研制出发,提出组建临时轴承研发队伍和两手准备内外并举等解决方案,并对后续轴承标准发展和应用技术培训提出建议.

摘要： 聚四氟乙烯纤维织物是PTFE与Nomex、玻璃纤维(或芳纶纤维)等材料,采用特定方法纺织,并经特殊浸渍处理后制成的复合织物,具有强度高,摩擦系数小的特点.将这种纤维织物应用于关节轴承上,使关节轴承既保持了高承载、自动调心的特性,又兼有自润滑、耐冲击、长寿命等特点.这种自润滑关节轴承可广泛应用于航空、航天等高新技术领域中的关键承载部位.

摘要： 本发明公开了一种自润滑复合涂料、制备方法，自润滑复合涂料包括以下原料：磷酸、氢氧化铝、氧化锌、表面活性剂、二硫化钼、石墨；制备方法包括：1）将磷酸、氢氧化铝、氧化锌加入水中，搅拌后加热，再加入表面活性剂制得无机粘结剂；2）将二硫化钼和石墨粉碎、过筛网后，研磨得混合粉；3）混合粉加入无机粘结剂中，搅拌并稀释，即得自润滑复合涂料；同时本发明还公开了使用该自润滑复合涂料的关节轴承及关节轴承的制备方法。本发明的自润滑复合涂料形成的固体润滑涂层，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及耐高温性能；具有较低的摩擦系数、磨损量和摩擦温度，能大大改善关节轴承的摩擦学性能。

摘要： 本发明属于杆端关节轴承技术领域，具体公开了一种自润滑杆端关节轴承用含油铜基粉末冶金衬垫及其制备方法，同时还公开了一种使用该含油铜基粉末冶金衬垫的自润滑杆端关节轴承。该自润滑杆端关节轴承用含油铜基粉末冶金衬垫由以下质量百分含量的原料经混合、压坯、烧结、精整、浸油处理制成：81%～88%的铜粉、5%～8%的锡粉、5%～8%的锌粉、1%～1.8%的二硫化钼粉体、0%～0.96%的铅粉和0%～0.3%的铁粉。本发明提供的自润滑杆端关节轴承具有自润滑性能良好、摩擦系数小的优点，且结构简单、加工成本低，便于制造、装配，特别适合于工作过程中不方便添加润滑剂的工程机械。

摘要： 本发明公开了一种自润滑复合涂料、制备方法，自润滑复合涂料包括以下原料：磷酸、氢氧化铝、氧化锌、表面活性剂、二硫化钼、石墨；制备方法包括：1）将磷酸、氢氧化铝、氧化锌加入水中，搅拌后加热，再加入表面活性剂制得无机粘结剂；2）将二硫化钼和石墨粉碎、过筛网后，研磨得混合粉；3）混合粉加入无机粘结剂中，搅拌并稀释，即得自润滑复合涂料；同时本发明还公开了使用该自润滑复合涂料的关节轴承及关节轴承的制备方法。本发明的自润滑复合涂料形成的固体润滑涂层，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性及耐高温性能；具有较低的摩擦系数、磨损量和摩擦温度，能大大改善关节轴承的摩擦学性能。

摘要： 本发明公开了一种自润滑复合涂料、制备方法及自润滑关节轴承、制备方法，该自润滑复合涂料主要由以下质量百分比的有效组分组成：环氧树脂36％～44％、聚酰胺35％～45％、二硫化钼10％～15％、石墨4％～5％、氧化镧3％～5％。该自润滑复合涂料中，环氧树脂为粘结剂，聚酰胺为固化剂，二硫化钼和石墨为润滑剂，氧化镧因稀土元素具有独特的4f电子结构因而具有减摩耐磨作用，作为添加剂加入复合涂料中；上述各组分相互配合，协调作用，形成的自润滑复合涂层具有摩擦系数低、磨损量小、粘接强度高等优良特性。采用该自润滑复合涂料的关节轴承具有良好的抗摩擦磨损性能，能承受重载、高摆频、大扭矩的极端工况。

摘要： 本发明公开一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承。所述轴承内圈上开有若干个铁芯通孔，铁芯嵌入段的轴线指向轴承内圈的球心，铁芯上缠绕漆包线圈组成电磁吸力装置。所述定子的轴承外圈开有上下两排开口的方形槽，方形槽的中心线指向轴承内圈的球心。推力块通过螺钉与固体自润滑材料固定为一体形成自润滑滑块安装于方形槽中，推力块的两端嵌有一端有斜面的弹块，所述弹块的底端装有弹簧。本发明通过转轴转子和定子配合实现自润滑材料的自动补偿，节约了自润滑材料，提高了关节轴承的承载能力。

摘要： 本发明公开了一种自润滑复合涂料、制备方法及自润滑关节轴承、制备方法，该自润滑复合涂料主要由以下质量百分比的有效组分组成：环氧树脂36％～44％、聚酰胺35％～45％、二硫化钼10％～15％、石墨4％～5％、氧化镧3％～5％。该自润滑复合涂料中，环氧树脂为粘结剂，聚酰胺为固化剂，二硫化钼和石墨为润滑剂，氧化镧因稀土元素具有独特的4f电子结构因而具有减摩耐磨作用，作为添加剂加入复合涂料中；上述各组分相互配合，协调作用，形成的自润滑复合涂层具有摩擦系数低、磨损量小、粘接强度高等优良特性。采用该自润滑复合涂料的关节轴承具有良好的抗摩擦磨损性能，能承受重载、高摆频、大扭矩的极端工况。

摘要： 本发明涉及一种整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法，该方法包括以下步骤：⑴在上模上开设轴向贯穿孔Ⅰ及型腔Ⅰ；在下模上开设轴向贯穿孔Ⅱ及型腔Ⅱ；⑵加工出关节轴承内圈和关节轴承外圈坯件；⑶清洗关节轴承内圈及外圈坯件；⑷将上模和下模固定在液压机上；⑸将芯轴安装于下模内，安装支撑弹簧；并将关节轴承内圈及外圈坯件套装于芯轴上；⑹编制模压程序；⑺进行型腔压制成型；⑻关节轴承外圈坯件的端面与上模的顶面和下模的底面接触，向外扩张；⑼上模与下模的端面贴合后保压；⑽卸除压力，对端面及外表面进行车削加工，即得内表面具有拱形结构的关节轴承自润滑材料填设型腔。本发明可提高自润滑关节轴承的承载能力和耐磨寿命。

摘要： 本发明公开一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承。所述轴承内圈上开有若干个铁芯通孔，铁芯嵌入段的轴线指向轴承内圈的球心，铁芯上缠绕漆包线圈组成电磁吸力装置。所述定子的轴承外圈开有上下两排开口的方形槽，方形槽的中心线指向轴承内圈的球心。推力块通过螺钉与固体自润滑材料固定为一体形成自润滑滑块安装于方形槽中，推力块的两端嵌有一端有斜面的弹块，所述弹块的底端装有弹簧。本发明通过转轴转子和定子配合实现自润滑材料的自动补偿，节约了自润滑材料，提高了关节轴承的承载能力。

摘要： 本实用新型涉及一种铝合金关节轴承及自润滑关节轴承，属于关节轴承技术领域。一种铝合金关节轴承包括轴承外圈、轴承内圈和自润滑衬垫，轴承外圈基体表面具有经过阳极氧化处理后的阳极氧化层；轴承内圈基体表面具有经过微弧氧化处理后的微弧氧化层。铝合金轴承内圈的微弧氧化层能够使铝合金轴承内圈的表面硬度和耐磨性提高，并具有耐蚀性，使其能够适用于铝合金关节轴承。铝合金轴承外圈的阳极氧化层不仅能够提高铝合金轴承外圈的表面硬度，还能防止铝合金轴承外圈被腐蚀。一种自润滑关节轴承，通过在轴承外圈内壁上设置自润滑衬垫，自润滑衬垫具有较低的摩擦系数和较好的耐磨特性，能够与轴承内圈球面形成一对无间隙、无噪音的摩擦副。

摘要： 本实用新型的目的是提供一种自修复自润滑关节轴承和有自修复自润滑功能的机械装置，自修复自润滑关节轴承具有较高的耐磨能力。自修复自润滑关节轴承包括内圈、外圈和自润滑衬垫，外圈具有内球面，内圈具有外球面，内圈设置在外圈内部，以使得内球面相对外球面设置，自润滑衬垫设置在外球面和内球面之间，其特征在于，自修复自润滑关节轴承还包括自修复层，自修复层设置在外球面与自润滑衬垫之间，自润滑衬垫与自修复层接触，并能够相对自修复层进行滑动，自修复层的材料为金属自修复材料。具有自修复自润滑功能的机械装置通过自修复自润滑关节轴承来传递载荷。