GCr15/铝合金-PTFE自润滑轴承制备及摩擦磨损性能

发布时间：2021-11-20 18:14

　　本研究开发出两种PTFE基金属自润滑轴承,第一种为GCr15-PTFE镶嵌型角接触轴承,以实现在低速重载条件下低摩擦和长寿命的目标,第二种为高强度铝合金-PTFE轴承,以满足航空工业对材料高比强度的要求。首先利用ANSYS有限元法对轴承基体进行结构设计。然后用酚醛树脂粉末与环氧树脂粘接GCr15与PTFE复合材料,选择粘接强度高的胶黏剂。最后,选用摩擦学性能优良的PTFE复合材料、优化的轴承基体结构以及粘接强度高的胶黏剂,制备出GCr15-PTFE轴承,选择兰州物理化学研究所提供的GCr15-MoS₂轴承作对比试验。摩擦磨损实验在摆动实验机上完成,试验条件:载荷为8-18KN,摆动频率8次/分钟,摆角为±30°,室温,相对湿度（70±5）%,研究其摩擦磨损性能。结果表明GCr15-PTFE轴承在重载条件下摩擦性能好,磨损寿命长。将PTFE纺织复合材料粘结到高强铝合金背衬上,制备成铝合金-PTFE轴承,选择航空工业常用的轴承（DU）作对比实验。摩擦磨损实验在摆动实验机上完成,实验条件:正压强为10-80 MPa,摆动频率8次/分钟,摆角为±30°,室温,相对湿度（7... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 自润滑轴承的研究历史与现状
        1.2.1 聚合物自润滑轴承
        1.2.2 镶嵌型自润滑轴承
        1.2.3 背衬型自润滑轴承
    1.3 本研究的主要内容
第二章 GCR15-PTFE 轴承基体的有限元设计
    2.1 引言
    2.2 有限元软件基本组成
    2.3 GCR15 基体的有限元设计
        2.3.1 建立有限元实体模型
        2.3.2 划分网格并建立接触关系
        2.3.3 约束、加载荷并求解
    2.4 镶嵌型自润滑材料的有限元计算结果及分析
        2.4.1 不同直径的镶嵌槽轴承应力分析结果
        2.4.2 镶嵌型自润滑材料应力随镶嵌槽直径的变化
        2.4.3 有限元计算结果校核
        2.4.4 轴承有限元设计结果讨论
    2.5 小结
第三章 GCR15 与PTFE 复合材料的粘接
    3.1 引言
    3.2 胶粘剂的选择
    3.3 粘接前的表面处理
    3.4 粘接强度试验
    3.5 试验结果及分析
        3.5.1 试验结果
        3.5.2 拉伸断裂表面分析
    3.6 小结
第四章 GCR15-PTFE 镶嵌型自润滑轴承的制备
    4.1 引言
    4.2 PTFE 复合材料的制备
        4.2.1 原料
        4.2.2 原料的物理性质
        4.2.3 填充材料的增强机理
        4.2.4 制备过程
        4.2.5 制备出的试件
    4.3 GCR15 基体材料
    4.4 GCR15-PTFE 轴承的制备
    4.5 小结
第五章 GCR15-PTFE 轴承的摩擦磨损试验
    5.1 引言
    5.2 摩擦磨损试验
        5.2.1 试验设备及工作原理
        5.2.2 试验过程
    5.3 摩擦磨损试验结果分析
        5.3.1 摩擦试验结果分析
        5.3.2 磨损试验结果分析
        5.3.3 自润滑轴承磨损形貌分析
    5.4 小结
第六章 高强度铝合金-PTFE 轴承的制备及摩擦学性能
    6.1 引言
    6.2 高强铝合金-PTFE 轴承制备
    6.3 摩擦磨损试验
        6.3.1 试验设备及工作原理
        6.3.2 试验过程
    6.4 摩擦磨损试验结果分析
        6.4.1 摩擦试验结果分析
        6.4.2 磨损试验结果分析
        6.4.3 铝合金-PTFE 轴承的磨损表面分析
    6.5 结论
第七章 结论
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3507872