轴承密封圈摩擦特性试验研究
发布时间：2021-10-09 05:42
轴承橡胶密封圈作为一个安全性、可靠性要求高的部件,占据各类装备的核心组成部分。轴承密封化作为轴承技术发展的重要方向之一,不同结构轴承及使用的不同工况,要求密封圈的结构与材料不同。国内外学者虽在密封结构与密封材料方面已做多方面的研究,然而大部分研究主要体现在单方面性能研究,对密封圈全面研究报道较少。本文以轴承密封圈摩擦特性为研究对象,从其各影响因素出发,通过试验研究不同粒径氧化锌补强轴承密封圈橡胶复合材料,对轴承橡胶密封圈试样力学性能、干摩擦与油润滑摩擦进行分析,探究不同粒径氧化锌对轴承密封圈的力学性能以及摩擦磨损性能的影响。以纳米粒子补强轴承密封圈为对象,针对传统机械共混法制备轴承密封圈工艺方法进行改进,探究轴承密封圈橡胶制备工艺与填料性能的关系,并运用灰色关联度与雷达法建立轴承密封圈评价体系。对三辊研磨分散混合法制备的轴承密封圈进行热空气老化试验研究,对老化前后试样的物理机械性能、摩擦磨损特性、摩擦表面损伤形貌以及元素变化进行表征,探究三辊研磨分散混合法制备的轴承密封圈橡胶复合材料在不同条件下热空气老化机理。研究结果表明,干摩擦条件下,n-ZnO补强轴承密封圈的磨损机制为磨粒磨损和少...
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 “三体”摩擦的形成对密封圈影响
1.2.2 纳米补强填料的引入
1.2.3 对磨副的影响
1.2.4 密封件老化
1.3 本文主要研究内容
第2章 轴承橡胶密封圈制备与性能测试方法
2.1 试验主要原材料
2.2 轴承橡胶密封圈试样制备
2.2.1 制备配方
2.2.2 制备工艺流程
2.3 轴承橡胶密封圈试样性能测试
2.3.1 硫化特性测试
2.3.2 门尼粘度测试
2.3.3 邵氏硬度、压缩永久变形测试、分析
2.3.4 拉伸、撕裂性能测试
2.3.5 摩擦磨损试验测试
2.4 本章小结
第3章 不同粒径条件下轴承橡胶密封圈性能分析
3.1 不同粒径ZnO条件下密封圈橡胶试样的硫化特性
3.1.1 n-ZnO/NBR与c-ZnO/NBR复合材料硫化特性对比分析
3.1.2 n-ZnO/NBR与T-ZnOw/NBR复合材料硫化特性对比分析
3.2 不同粒径ZnO条件下密封圈橡胶试样的门尼粘度特性
3.3 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈力学性能
3.3.1 邵氏硬度与压缩永久变形
3.3.2 拉伸、撕裂性能测试、分析
3.4 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损性能
3.4.1 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损性能
3.4.2 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损表面形貌
3.4.3 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损后SEM分析
3.4.4 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损后表面元素EDS分析
3.5 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈油润滑摩擦磨损性能
3.5.1 不同类型ZnO条件下轴承密封圈油润滑摩擦磨损性能分析
3.5.2 不同类型ZnO条件下轴承密封圈油润滑磨损形貌分析
3.6 本章小结
第4章 不同工艺方法对轴承密封圈的影响
4.1 轴承密封圈制备工艺改进
4.1.1 机械共混法制备工艺
4.1.2 三辊研磨分散混合法
4.2 主要性能测试
4.3 密封圈复合材料硫化性能测试结果与分析
4.4 轴承密封圈力学性能测试结果与分析
4.4.1 轴承密封圈试样拉伸、撕裂性能测试结果与分析
4.4.2 轴承密封圈试样硬度、压缩永久性能测试结果与分析
4.5 轴承密封圈摩擦磨损性能测试结果与分析
4.5.1 轴承密封圈干摩擦磨损性能测试结果与分析
4.5.2 轴承密封圈干摩擦磨损表面三维形貌
4.5.3 轴承密封圈干摩擦磨损表面SEM分析
4.5.4 轴承密封圈干摩擦磨损表面元素分析
4.5.5 轴承密封圈干摩擦磨损后表面XPS
4.6 本章小结
第5章 利用灰色关联度与雷达图法对轴承密封圈综合性能评价分析
5.1 灰色关联度分析法确定指标评价体系权重
5.2 参试类型橡胶复合材料性能实例分析
5.3 轴承密封圈评价结果雷达图的综合分析
5.3.1 雷达图评价函数模型
5.3.2 雷达图实例结果分析
5.4 本章小结
第6章 轴承密封圈热空气老化后性能研究
6.1 热空气老化试验
6.1.1 热空气老化试验设备及参数选取
6.1.2 主要性能测试分析
6.2 热空气老化对轴承密封圈力学性能的影响
6.2.1 邵氏A硬度
6.2.2 老化后轴承密封圈拉伸性能
6.2.3 老化后轴承密封圈撕裂性能
6.3 热空气老化对轴承密封圈摩擦磨损性能的影响
6.3.1 热空气老化前后摩擦因数时变曲线
6.3.2 热空气老化温度与时间对摩擦因数的影响
6.3.3 热空气老化对磨损量的影响
6.4 热空气老化后轴承密封圈磨损表面形貌
6.4.1 磨损后表面三维形貌
6.4.2 磨损后表面微观形貌
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录Ⅰ 主要实验操作规程
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨料尺寸对密封橡胶摩擦磨损特性的影响[J]. 陈骥驰,范海宇,张威,常乃桐,刘姝鑫,王宝华. 科技创新与应用. 2017(20)
[2]短切玻璃纤维/丁腈橡胶复合材料的耐磨性能[J]. 郝强强,邵水源,梁姣利,张洋. 合成橡胶工业. 2017(04)
[3]雷达图法在烤烟感官质量评价上的应用分析[J]. 张强,孙渭. 现代农业科技. 2017(10)
[4]植活式纳米氧化锌在天然橡胶中的应用研究[J]. 张钊,戴陈兵,卢咏来. 橡胶工业. 2017(04)
[5]多壁碳纳米管在丁腈橡胶中的补强性能[J]. 朱永康. 世界橡胶工业. 2017(03)
[6]基于正交法X形密封圈力学性能研究[J]. 王国荣,伍伟,李明,胡刚. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[7]纳米氢氧化镁/玻璃纤维/丁腈橡胶复合材料的耐老化性能及阻燃性能[J]. 王其磊,李本利,贾春雷,杨素芳,王丽敏,陈君辉. 合成橡胶工业. 2017(02)
[8]纳米蒙脱土对交联聚丙烯酸钠/丁腈橡胶吸水膨胀橡胶性能的影响[J]. 王君,周松,王博,陈浩,孙文奎,闫珂华. 合成橡胶工业. 2017(02)
[9]纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶在水轮机伸缩节密封中的应用[J]. 李正贵,罗安妮,杨逢瑜,王得红,徐彦军,孔旭勇,关志军. 小水电. 2017(01)
[10]硅橡胶/石墨烯复合材料的制备及性能研究[J]. 王玉朋,安瑞冰,贾守玉,李瑞,安丽华,牛兵,董建. 泰山医学院学报. 2017(01)
博士论文
[1]密封用磁性NBR/Fe3O4复合材料与NBR/SrO·6Fe2O3复合材料的摩擦磨损与磁学性能研究[D]. 王其磊.兰州理工大学 2011
硕士论文
[1]氟塑料包覆硅橡胶O型密封圈的性能表征及应用研究[D]. 黄国冠.华东理工大学 2017
[2]热氧老化对干摩状态下丁腈橡胶摩擦学特性影响的研究[D]. 李欣欣.浙江工业大学 2016
[3]轴承密封橡胶材料使用寿命的试验研究[D]. 张玉乾.大连海事大学 2013
[4]NR硫磺硫化体系抗硫化返原性能的研究[D]. 满忠标.上海工程技术大学 2013
[5]NBR/FKM共混胶性能研究[D]. 张孟存.河北科技大学 2010
本文编号：3425748
【文章来源】：河南科技大学河南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 “三体”摩擦的形成对密封圈影响
1.2.2 纳米补强填料的引入
1.2.3 对磨副的影响
1.2.4 密封件老化
1.3 本文主要研究内容
第2章 轴承橡胶密封圈制备与性能测试方法
2.1 试验主要原材料
2.2 轴承橡胶密封圈试样制备
2.2.1 制备配方
2.2.2 制备工艺流程
2.3 轴承橡胶密封圈试样性能测试
2.3.1 硫化特性测试
2.3.2 门尼粘度测试
2.3.3 邵氏硬度、压缩永久变形测试、分析
2.3.4 拉伸、撕裂性能测试
2.3.5 摩擦磨损试验测试
2.4 本章小结
第3章 不同粒径条件下轴承橡胶密封圈性能分析
3.1 不同粒径ZnO条件下密封圈橡胶试样的硫化特性
3.1.1 n-ZnO/NBR与c-ZnO/NBR复合材料硫化特性对比分析
3.1.2 n-ZnO/NBR与T-ZnOw/NBR复合材料硫化特性对比分析
3.2 不同粒径ZnO条件下密封圈橡胶试样的门尼粘度特性
3.3 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈力学性能
3.3.1 邵氏硬度与压缩永久变形
3.3.2 拉伸、撕裂性能测试、分析
3.4 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损性能
3.4.1 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损性能
3.4.2 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损表面形貌
3.4.3 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损后SEM分析
3.4.4 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈干摩擦磨损后表面元素EDS分析
3.5 不同粒径ZnO条件下轴承密封圈油润滑摩擦磨损性能
3.5.1 不同类型ZnO条件下轴承密封圈油润滑摩擦磨损性能分析
3.5.2 不同类型ZnO条件下轴承密封圈油润滑磨损形貌分析
3.6 本章小结
第4章 不同工艺方法对轴承密封圈的影响
4.1 轴承密封圈制备工艺改进
4.1.1 机械共混法制备工艺
4.1.2 三辊研磨分散混合法
4.2 主要性能测试
4.3 密封圈复合材料硫化性能测试结果与分析
4.4 轴承密封圈力学性能测试结果与分析
4.4.1 轴承密封圈试样拉伸、撕裂性能测试结果与分析
4.4.2 轴承密封圈试样硬度、压缩永久性能测试结果与分析
4.5 轴承密封圈摩擦磨损性能测试结果与分析
4.5.1 轴承密封圈干摩擦磨损性能测试结果与分析
4.5.2 轴承密封圈干摩擦磨损表面三维形貌
4.5.3 轴承密封圈干摩擦磨损表面SEM分析
4.5.4 轴承密封圈干摩擦磨损表面元素分析
4.5.5 轴承密封圈干摩擦磨损后表面XPS
4.6 本章小结
第5章 利用灰色关联度与雷达图法对轴承密封圈综合性能评价分析
5.1 灰色关联度分析法确定指标评价体系权重
5.2 参试类型橡胶复合材料性能实例分析
5.3 轴承密封圈评价结果雷达图的综合分析
5.3.1 雷达图评价函数模型
5.3.2 雷达图实例结果分析
5.4 本章小结
第6章 轴承密封圈热空气老化后性能研究
6.1 热空气老化试验
6.1.1 热空气老化试验设备及参数选取
6.1.2 主要性能测试分析
6.2 热空气老化对轴承密封圈力学性能的影响
6.2.1 邵氏A硬度
6.2.2 老化后轴承密封圈拉伸性能
6.2.3 老化后轴承密封圈撕裂性能
6.3 热空气老化对轴承密封圈摩擦磨损性能的影响
6.3.1 热空气老化前后摩擦因数时变曲线
6.3.2 热空气老化温度与时间对摩擦因数的影响
6.3.3 热空气老化对磨损量的影响
6.4 热空气老化后轴承密封圈磨损表面形貌
6.4.1 磨损后表面三维形貌
6.4.2 磨损后表面微观形貌
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
附录Ⅰ 主要实验操作规程
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨料尺寸对密封橡胶摩擦磨损特性的影响[J]. 陈骥驰,范海宇,张威,常乃桐,刘姝鑫,王宝华. 科技创新与应用. 2017(20)
[2]短切玻璃纤维/丁腈橡胶复合材料的耐磨性能[J]. 郝强强,邵水源,梁姣利,张洋. 合成橡胶工业. 2017(04)
[3]雷达图法在烤烟感官质量评价上的应用分析[J]. 张强,孙渭. 现代农业科技. 2017(10)
[4]植活式纳米氧化锌在天然橡胶中的应用研究[J]. 张钊,戴陈兵,卢咏来. 橡胶工业. 2017(04)
[5]多壁碳纳米管在丁腈橡胶中的补强性能[J]. 朱永康. 世界橡胶工业. 2017(03)
[6]基于正交法X形密封圈力学性能研究[J]. 王国荣,伍伟,李明,胡刚. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[7]纳米氢氧化镁/玻璃纤维/丁腈橡胶复合材料的耐老化性能及阻燃性能[J]. 王其磊,李本利,贾春雷,杨素芳,王丽敏,陈君辉. 合成橡胶工业. 2017(02)
[8]纳米蒙脱土对交联聚丙烯酸钠/丁腈橡胶吸水膨胀橡胶性能的影响[J]. 王君,周松,王博,陈浩,孙文奎,闫珂华. 合成橡胶工业. 2017(02)
[9]纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶在水轮机伸缩节密封中的应用[J]. 李正贵,罗安妮,杨逢瑜,王得红,徐彦军,孔旭勇,关志军. 小水电. 2017(01)
[10]硅橡胶/石墨烯复合材料的制备及性能研究[J]. 王玉朋,安瑞冰,贾守玉,李瑞,安丽华,牛兵,董建. 泰山医学院学报. 2017(01)
博士论文
[1]密封用磁性NBR/Fe3O4复合材料与NBR/SrO·6Fe2O3复合材料的摩擦磨损与磁学性能研究[D]. 王其磊.兰州理工大学 2011
硕士论文
[1]氟塑料包覆硅橡胶O型密封圈的性能表征及应用研究[D]. 黄国冠.华东理工大学 2017
[2]热氧老化对干摩状态下丁腈橡胶摩擦学特性影响的研究[D]. 李欣欣.浙江工业大学 2016
[3]轴承密封橡胶材料使用寿命的试验研究[D]. 张玉乾.大连海事大学 2013
[4]NR硫磺硫化体系抗硫化返原性能的研究[D]. 满忠标.上海工程技术大学 2013
[5]NBR/FKM共混胶性能研究[D]. 张孟存.河北科技大学 2010
本文编号：3425748
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3425748.html
