水润滑轴承橡胶合金材料磨损性能试验研究

发布时间：2019-11-27 18:39

【摘要】：采用某型水润滑橡胶合金轴承的橡胶材料与不锈钢轴颈材料进行配副摩擦试验,试验在0.1 m/s和1 m/s的转速和27.6 kPa和100 kPa的比压以及干摩擦以及纯水、模拟海沙水、模拟海水润滑条件下进行,利用扫描电子显微镜观察分析橡胶材料表面磨损形貌,研究橡胶材料的在不同润滑条件下的磨损情况。结果表明:在不同载荷下,该橡胶合金材料具有较低的磨损率,耐磨性能优异;橡胶材料在不同的润滑条件下的摩擦磨损情况存在较大差异,该橡胶合金材料在海水中的抗磨损性能最好,在纯水中的抗磨损性能较差。
【图文】：

文作者在结合工程实际情况的基础上，设计了一组水润滑橡胶合金轴承材料性能实验，对水润滑橡胶合金材料的摩擦学性能及其磨损机制进行了分析研究。1试验部分1.1试验试件与润滑介质试验试件采用实际的BTG型水润滑橡胶合金轴承，该水润滑轴承由橡胶合金衬套和轴承外环组成;水润滑橡胶合金衬套通过模压硫化粘结在轴承外环的内圆周。用电火花线将轴承切割成若干15mm×6mm×9mm的小型块状试样，如图1所示为试样实物图。与之进行配对实验的主轴是直径为40mm的不锈钢(牌号为06Cr17Ni12Mo2)。图1BTG型水润滑橡胶合金轴承试样Fig1ThesampleofBTGwaterlubricatedalloybearing润滑条件包括纯水润滑、模拟海水润滑、模拟海沙水润滑和干摩擦。依照ASTM1141-98标准，采用质量分数3.5%的氯化钠溶液模拟海水润滑介质。为研究BTG型橡胶合金材料的抗颗粒磨损性能，在模拟海水中掺杂0.3%的沙子制备了模拟海沙水润滑介质。纯水为商用蒸馏水。1.2试验方法和试验条件采用MPV-20D摩擦磨损试验机考察水润滑合金轴承橡胶材料的摩擦磨损性能。所有试验均在室温状态下进行，润滑条件为干摩擦和水润滑，水润滑采用水泵抽水通过橡胶管直接对摩擦部分进行润滑。试验示意图如图2所示。图2摩擦磨损试验示意图Fig2Schematicdiagramofthewearexperiment试验前，先用乙醇溶液对试样进行清洁处理，然后在纯水、模拟海沙水、模拟海水润滑以及干摩擦条件下，进行2h的试验。试验后，采用扫描电子显微镜(TESCANVEGAIISEM)观察试样磨损表面形貌，并对磨损后的典型试样进行能谱分析(EDS)。采用labview分别编写了加载系统的运动控制程序和数据采集处理程序，实验过程中由计算机控制加载力的大小并自动记录摩擦因数。试验条件:主轴转速分别为0.1和1m/s;加载力分

ofBTGwaterlubricatedalloybearing润滑条件包括纯水润滑、模拟海水润滑、模拟海沙水润滑和干摩擦。依照ASTM1141-98标准，采用质量分数3.5%的氯化钠溶液模拟海水润滑介质。为研究BTG型橡胶合金材料的抗颗粒磨损性能，在模拟海水中掺杂0.3%的沙子制备了模拟海沙水润滑介质。纯水为商用蒸馏水。1.2试验方法和试验条件采用MPV-20D摩擦磨损试验机考察水润滑合金轴承橡胶材料的摩擦磨损性能。所有试验均在室温状态下进行，润滑条件为干摩擦和水润滑，水润滑采用水泵抽水通过橡胶管直接对摩擦部分进行润滑。试验示意图如图2所示。图2摩擦磨损试验示意图Fig2Schematicdiagramofthewearexperiment试验前，先用乙醇溶液对试样进行清洁处理，然后在纯水、模拟海沙水、模拟海水润滑以及干摩擦条件下，，进行2h的试验。试验后，采用扫描电子显微镜(TESCANVEGAIISEM)观察试样磨损表面形貌，并对磨损后的典型试样进行能谱分析(EDS)。采用labview分别编写了加载系统的运动控制程序和数据采集处理程序，实验过程中由计算机控制加载力的大小并自动记录摩擦因数。试验条件:主轴转速分别为0.1和1m/s;加载力分别为25和90N，即压强为27.6和100kPa。橡胶材料的磨损率由以下公式计算:K=Δm/(ρFN·L)式中:Δm表示经摩擦磨损试验后试样的质量损失(由FA2004电子天平称重，精度为0.1mg);ρ是橡胶材料的密度(g/cm3);FN是加载力的大小(N);L表示磨程(m)。2试验结果与讨论2.1载荷和速度对橡胶材料摩擦磨损性能的影响图3给出了试验样品在在不同的润滑条件下的磨损率。结果显示，在4种不同的润滑条件下，试样都发生了不同程度的磨损。当转速为0.1m/s时，磨程为720m;转速为1m/s时，磨程为7200m。相同载荷下，由图3可知，在纯水、海水、海?

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