电动伺服系统用固体润滑角接触陶瓷轴承研究

发布时间：2020-03-19 03:25

【摘要】： 为满足苛刻环境下轴承的使用,固体润滑陶瓷球轴承以其优越的摩擦性能在航天及工业领域得到了广泛的应用。固体润滑陶瓷轴承依靠保持架提供给轴承“源源不断”的润滑剂,使轴承始终处于良好的润滑状态。为了航天某研究所开发电动伺服系统需要的无油润滑滚动轴承,设计了固体润滑角接触陶瓷轴承;为模拟工况条件设计了轴承的试验装置,进行了试验分析;对轴承的失效形式建立了故障树,对故障原因进行了分析。 针对此电动伺服系统对轴承的要求,设计了固体润滑角接触陶瓷轴承。轴承的内外圈材料采用9Cr18,保持架材料采用PTFE为基体填加聚苯酯和芳纶的复合材料;对固体润滑轴承主要的设计参数,引导间隙进行了设计;考核轴承的性能,对保持架材料进行了真空环境下的摩擦性能实验。该保持架材料在真空的条件下与9Cr18、陶瓷对磨都具有较低的摩擦系数,并且摩擦系数比较平稳,此部分代替了轴承在真空条件下性能的测试。 针对电动伺服系统的工况条件,设计了在低温和常温下的轴承试验台,利用设计的试验台对轴承进行了工况模拟试验。利用BRG-3000对试验前后的轴承进行了摩擦力矩的测量,分析了摩擦力矩的变化情况。 分析了固体润滑轴承的失效模式,建立了固体润滑轴承系统的可靠性模型,并在此基础之上建立了固体润滑轴承系统的故障树,对固体润滑轴承可能出现故障的每一个环节进行了分析。根据固体润滑轴承的主要失效模式,提出了改进的措施。
【图文】：

球轴承于1990年在黑龙江晶体公司问世之后，一些大专院校和研究院所就开始了陶瓷轴承的基础研究工作。目前国内研发陶瓷轴承的主要单位有：哈尔滨工业大学（如图1-1）、沈阳建工学院、西北工业大学、天津大学、洛阳轴承厂、山东工陶院、上海材料所、广东工院、北京中实三强工程陶瓷有限公司、上海泛联科技股份有限公司等[23]（如图1-2所示）。

全陶瓷轴承
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH133.33

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本文编号：2589633