文档介绍：2 0 0 5年 6月农业机械学报第 36卷第 6 期
提高水润滑轴承承载能力关键技术研究
彭晋民王家序
【摘要】水润滑轴承与传统的轴承在材料选择和润滑介质上存在较大的差异,其承载能力因此也有所降低。
轴承材料改性是提高其承载能力的核心,通过试验分析了各种填料对扯断强度、定伸强度和硬度的影响,确定了轴
承材料的基础配方,在此基础上利用纳米级 ZnOw 晶须的强化作用,大大提高了其力学性能和摩擦学性能。材料改
性后制成的水润滑轴承承载能力可提高 30% 。
关键词: 轴承水润滑承载纳米晶须
中图分类号: T H117. 2+ 1 文献标识码: A
试样硫化温度 170℃, 时间 20 min,硫化压强
引言
0. 39 M Pa。摩擦因数的测定在 CSEM 摩擦磨损
水润滑轴承的逐步推广应用,不仅节省了大量试验机上进行,摩擦副为 45号钢和塑料合金(O18
油料和贵重有色金属,而且简化了轴系结构,避免了圆块状) , 润滑状态为水润滑, 每次试验时间为
因油泄漏而污染水环境的状况。 30 min。进行摩擦因数试验时, 轴速(轴线速度)为
水润滑轴承与传统的轴承在选择材料上存在较 2. 5 m /s,载荷 150 N。
大的差异,其主要原因是由于工作介质发生改变所
2 试验结果及分析
致,轴承材料和润滑介质的改变也导致其承载能力
降低。目前常用水润滑轴承总体特性为: 承载能力 2. 1 扯断强度
0. 25~ 3. 5 M Pa、工作速度 0. 25~ 35 m /s、摩擦因数将扯断强度作为考核指标,考察补强剂、软化
0. 01~ 0. 18、使用寿命大于 9 000 h[1, 2 ]。针对水润滑剂、硫化剂对其影响。需要考察的因素和水平如表 2
4
轴承的现有状况,作者在轴承材料改性方面进行了所示,选择 L9 ( 3 )正交表,将 A、 B 因素放在 1、 2列,
研究,以提高其承载能力。忽略交互作用后因素 C 放在第 3列,相应的计算结
果如表 3所示。
1 试验条件
表 2 扯断强度试验的因素和水平%
试验采用的轴承材料是重庆大学机械传动 1 2 3
重点实验室研制的 BTG塑料合金材料,它以橡胶 A (硫化剂) 0. 4 0. 8 1. 2
材料为基体,加入了各种填充剂、促进剂。基材成分: B (软化剂) 0. 1 0. 15 0. 2
丁腈橡胶陶土防老剂石墨硫黄促进剂
、、 ZnO、、、、 C(补强剂) 0. 2 0. 3 0. 4
等。
测试力学性能采用的试验设备及标准如表 1所表 3 扯断强度试验结果
示,每次试验取 5个试验结果,去除最大值及最小值表头设计 A B C
之后取平均值,即为该次试验结果。列号 1 2 3
表 1 试验设备及标准Ⅰ j= Ⅰ j /3 9. 703 333 10. 376 67 10. 226 67
Ⅱ j= Ⅱ j /3 10. 393 33 10. 143 33 9. 92
试验项目试验标准设备型号
10. 006 67 10. 296 67 10. 72
材料混炼 X 1500 K Ⅲ j= Ⅲ j /3
( 300% )定伸强度/M Pa GB /T 528-