UHMWPE基水润滑轴承摩擦及润滑特性的试验研究
2021-07-22王艳真李虎林钟涛尹忠慰
王艳真,李虎林,钟涛,尹忠慰
(1.中国船舶及海洋工程设计研究院,上海 200011;2.上海交通大学 设计学院,上海 200240)
近年来,水作为润滑介质的滑动轴承在船舶、泵类、水轮机等设备上广泛应用。水润滑轴承的应用避免了润滑油泄漏导致的环境污染问题,而且无需供油与密封系统,很大程度上简化了轴系支承系统的复杂性,同时提高了系统的稳定性和可靠性[1]。
国外对水润滑轴承材料的研究起步较早,形成的成熟产品主要有赛龙轴承(Thordon)系列、飞龙轴承(Feroform)系列、Countrose轴承系列以及Durablue水润滑轴承系列等。其中,赛龙材料是合成树脂与合成橡胶经三次元交叉结晶而成的聚合物,该类材料具有良好的承载性、减振性、耐腐蚀性、耐磨性及减摩性,目前已经形成了成熟的产品系列,如Thordon XL,Thordon SXL,Thordon COMPAC,Thordon HPSXL,Thorplas等。我国对水润滑轴承的研究起步较晚,文献[2-4]开展了橡胶合金轴承材料的改性、摩擦磨损机理以及相关弹流润滑理论的研究,文献[5-6]开展了橡胶艉轴承润滑性能、摩擦振动机理、寿命可靠性的研究,文献[1,7-8]开展了水润滑轴承材料研制、水润滑径向和推力轴承的结构设计等研究,但国内产品的性能、寿命均与国外同类产品差距较大。
关于水润滑轴承材料的摩擦磨损性能,国内外学者也开展了大量的研究。文献[9]研究了短切碳纤维对热固性塑料与热塑性塑料磨损率与摩擦因数的影响,结果表明随机方向的纤维能够减小基体的磨损率与摩擦因数,并且与基体材料种类无关。文献[10]研究了不同碳纤维含量对UHMWPE性能的影响,结果表明碳纤维的填充能够显著增大基体硬度,并且能够减小材料在水润滑工况下的摩擦因数。……
