關(guān)節(jié)軸承的自潤滑
自潤滑關(guān)節(jié)軸承具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、免維護(hù)、無需添加潤滑劑等諸多優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為航空航天裝備和工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種重要基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)部件。
目前,包括美、法、德、英等在內(nèi)的多個(gè)航空航天工業(yè)發(fā)達(dá)國家很早就對(duì)自潤滑關(guān)節(jié)軸承進(jìn)行了全面的研究工作,并形成了完整的關(guān)節(jié)軸承標(biāo)準(zhǔn)體系。而國內(nèi)對(duì)自潤滑關(guān)節(jié)軸承的研究起步晚,自潤滑關(guān)節(jié)軸承在高精尖工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究技術(shù)趨近于空白,尤其是在關(guān)節(jié)軸承的服役壽命預(yù)測(cè)和失效機(jī)理探究等基礎(chǔ)性研究上十分薄弱。
近年來,隨著高精尖領(lǐng)域?qū)ψ詽櫥P(guān)節(jié)軸承服役性能及壽命的要求不斷提高,自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命演變規(guī)律及其損傷失效機(jī)理的研究受到高度重視。研究人員發(fā)現(xiàn)自潤滑襯墊/涂層的磨損失效是引起自潤滑關(guān)節(jié)軸承失效的最主要原因,在服役過程中經(jīng)常面臨著重載、高頻、高低溫循環(huán)、強(qiáng)氧化、強(qiáng)輻射等異常惡劣的工況,其損傷失效機(jī)理是否發(fā)生了改變以及如何改進(jìn)軸承壽命預(yù)測(cè)模型以提高壽命預(yù)測(cè)的精度成了當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。
目前,相關(guān)研究人員分別以擺動(dòng)頻率和載荷為加速應(yīng)力設(shè)計(jì)了加速壽命試驗(yàn),提升了自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)效率,并且以Weibull分布中的參數(shù)變化作為判定關(guān)節(jié)軸承失效機(jī)理變化的依據(jù),極大地加強(qiáng)了關(guān)節(jié)軸承壽命預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。同時(shí),國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)襯墊型和部分涂層型自潤滑關(guān)節(jié)軸承的失效機(jī)理展開了研究,揭示了襯墊型自潤滑關(guān)節(jié)軸承摩擦副表面在不同工況下的成膜機(jī)理和磨損失效機(jī)理,并且發(fā)現(xiàn)利用超聲波、化學(xué)溶液等表面改性方法能夠在一定程度上改進(jìn)襯墊的摩擦學(xué)性能,提高其服役壽命。
自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)的研究現(xiàn)狀,主要對(duì)關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)的設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)和方法展開論述。然后,重點(diǎn)分析了自潤滑關(guān)節(jié)軸承損傷失效機(jī)理,其中對(duì)自潤滑關(guān)節(jié)軸承的失效形式及失效判定準(zhǔn)則進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,著重分析比較了自潤滑材料性能、摩擦表面加工質(zhì)量、服役工況等影響自潤滑關(guān)節(jié)軸承損傷失效的主要因素。