自润滑关节轴承

自润滑关节轴承第一页，共二十一页，2022年，8月28日目录

自润滑关节轴承的基础知识一

自润滑关节轴承工作性能试验二

自润滑关节轴承的应用三第二页，共二十一页，2022年，8月28日

一.自润滑关节轴承的基础知识材料表面处理设计第三页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承的设计关节轴承是一种球面滑动轴承，一般用于速度较低的摆动运动（即角运动），由于滑动表面为球面型，亦可在一定范围内做倾斜运动（即具有自调心作用）。自润滑关节轴承是一种无须补充润滑剂的特殊形式的关节轴承。自润滑关节轴承是在轴承外圈内球面粘贴一层自润滑垫层，用垫层滑动表面对内圈外球面的滑动摩擦来代替对钢表面的滑动摩擦。优点：结构紧凑、重量轻、耐冲击、安全可靠性强、寿命长等。与普通关节轴承相比，自润滑关节轴承具有无须定期换油、承载能力强、化学稳定好、摩擦系数小、热传导性能好、耐腐蚀等特点第四页，共二十一页，2022年，8月28日第五页，共二十一页，2022年，8月28日第六页，共二十一页，2022年，8月28日材料：内外圈材料根据不同工况条件选用不同材料的钢、铝合金或钛合金。外圈耐腐蚀强度可塑性耐冲击17-4PH15-5PH高强度高硬度耐腐蚀高耐压强度内圈耐磨性可加工性440CPH13-8MoPH13.8Mo钢硬度比440c钢低，但PH13.8Mo钢的塑性、韧性、疲劳、耐腐蚀等综合性能优于440C钢、有利于提高轴承的抗腐蚀和疲劳能力高硬度耐冲击第七页，共二十一页，2022年，8月28日材料：自润滑材料非织物型自润滑材料（注塑型自润滑材料）织物型自润滑材料滑动面上制备润滑膜外圈内球面涂覆PTFE的自润滑关节轴承内滑动表面喷涂PTFE涂层的自润滑关节轴承外圈内表面镶嵌固体润滑材料的镶嵌自润滑关节轴承编制结构自润滑衬垫是目前自润滑关节轴承的主要自润滑材料，特别是在航天航空等尖端领域PTFE纤维和酚醛树脂非织物型自润滑衬垫氟聚物纤维和其他可湿润有机机构纤维组成的非编制自润滑衬垫第八页，共二十一页，2022年，8月28日材料目前，世界各国使用较多的三类自润滑材料烧结青铜，是在烧结青铜的多孔性组织中浸入聚四氟乙烯并混入20%铅粉的混合物PTFE复合织物，是以PTFE为添加剂的玻璃纤维或金属丝增强的聚酰亚胺塑料PTFE织物，是聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的双层织物由PTFE纤维长丝和高熔点芳香族聚酰胺纤维长丝合股加工织成的双层织物复合材料第九页，共二十一页，2022年，8月28日表面处理表面处理是提高轴承表面强度、耐磨性、耐蚀性和使用寿命的必要手段。自润滑衬垫一般粘贴在关节轴承外圈的内球面,内圈的外球面要采用特殊工艺处理,如表面磷化、镀铬,因此在自润滑衬垫与内圈的外球面形成摩擦副时,能够获得更加优异的工作性能。如SKF公司为直升机生产厂家提供了内圈外球面镀有陶瓷涂层的自润滑关节轴承,内、外圈的材料是不锈钢,外圈以内圈为模具冷成形,在外圈的内球面粘有PTFE/玻璃纤维编织的复合衬垫,这种自润滑关节轴承承载力更大、寿命更长,主要应用直升飞机的主级和次级飞行控制系统。自润滑关节轴承的内外圈采用不同的材料需要采用工艺处理,从而获得良好的自润滑性能。自润滑关节轴承内圈采用钛合金可以减轻重量,由于钛合金比不锈钢和铜合金硬度低,内圈的外球面在工作过程中更容易划伤,破坏的外球面也加速自润滑衬垫的损伤和磨损。提出了对钛合金内圈的外球面进行表面处理,形成一层氮化物渗透层自润滑关节轴承内圈采用铝合金时，铝合金硬度低，对轴承内圈球面进行硬质阳极化、其他表面进行铬酸阳极化的处理工艺第十页，共二十一页，2022年，8月28日二.自润滑关节轴承工作性能实验通过实验研究，分析自润滑关节轴承的工作性能的影响因素,评估新材料的采用和新结构的设计，总结自润滑关节轴承的一般失效形式。自润滑关节轴承的工作性能的影响因素：载荷、摆动角度、速度、温度、污染物与杂质等。自润滑关节轴承可以承受径向力、轴向力、径向力和轴向力的合力径向静载荷作用下的变形第十一页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承工作性能试验250MPa动载荷作用下，标准自润滑关节轴承和特殊自润滑关节轴承的磨损区域单向径载荷摆动角±25°摆动次数25000次每分钟摆动10次磨损小于0.12mm实验条件第十二页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承工作性能实验轴承寿命受载荷大小影响第十三页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承工作性能实验温度对轴承磨损的影响第十四页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承工作性能实验试液受油液污染的摩擦磨损第十五页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承性能实验衬垫剥离强度试验及粘接牢靠性检查剥离强度试验目的是检查衬垫层的粘接工艺是否符合标准要求。按图所示原理进行剥离试验，平均剥离强度应小于0.357N/mm，并对已剥离的试件粘接牢靠性检查。留在金属上的胶粘剂不能有外接圆直径相当于外圈宽度的25%未粘接区域存在第十六页，共二十一页，2022年，8月28日三.自润滑关节轴承的应用由于自润滑关节轴承所具有的优异特性，被广泛应用于工程机械、载重汽车、水利设施、军工机械。特别在航空工业得到了充分的利用第十七页，共二十一页，2022年，8月28日自润滑关节轴承的应用第十八页