衬垫改性对自润滑关节轴承摩擦学性能的影响
2013-07-21占松华柏耀星邱明
轴承 2013年2期
占松华,柏耀星,邱明
(1.台州科锦轴承有限公司,浙江 台州 318050;2.河南科技大学,河南 洛阳 471003)
自润滑关节轴承是在内、外圈之间镶嵌或粘结一层自润滑衬垫层,用衬垫层表面的自润滑材料与钢制内圈的摩擦来代替钢制内、外圈之间的摩擦,从而实现其在航空航天、铁路机械等领域高载荷、长寿命、免维护、易拆卸和自润滑等方面的要求[1]。因聚四氟乙烯(PTFE)具有摩擦因数低,耐腐蚀等优点,被用来作自润滑垫层,但其不耐磨,限制了其作为自润滑垫层的应用范围。为此,开展了大量其他功能性纤维与PTFE复合自润滑材料的研究工作[2-5]。芳纶纤维具有高拉伸强度和高弹性模量,且价格便宜、原料易得,已被广泛用于与PTFE复合编织,以提高其耐磨性、力学性能和尺寸稳定性。然而,芳纶与PTFE编织的衬垫表面活性低,结晶度高,表面光滑,与黏合剂的浸润性不好[6],易导致衬垫与黏合剂之间的界面结合力差。而衬垫粘结不牢固将引起摩擦过程中衬垫起皱甚至脱落,导致摩擦因数增大、磨损加剧。
稀土元素具有独特的化学性质和很强的活性,稀土原子的4f电子对原子核封闭不严,显示较大的有效核电荷,对其周围原子的电子有较强的吸引力[7],而且稀土离子是典型的硬阳离子,与PEFE中的氧、氟等有较强的结合能力,且其同配位原子之间的结合键多具有较强的离子键性。因此,对编织衬垫材料进行稀土处理可以改善材料的界面结合力及其摩擦学性能[8]。
1 试验
1.1 原料与试验轴承制备
向心关节轴承基本尺寸为:外圈外径35 mm,外圈宽度12 mm,内圈内径20 mm,内圈宽度16 mm,球径29 mm。……
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