發(fā)布時間：2020-06-03 14:21

【摘要】：隨著航空航天技術的大力發(fā)展,對服役于其中的重要零部件的性能要求日益增加,而滾動軸承作為廣泛應用于航空航天的一種重要的傳動部件,其運轉(zhuǎn)性能和壽命直接影響航空航天系統(tǒng)的正常運行及服役壽命。隨著滾動軸承工況復雜性的增加,有必要對滾動軸承表面的摩擦學性能進行潤滑改性研究。本文在重慶大學中央高校重大項目“航天軸承組件界面性能失效機理及調(diào)控方法研究”(項目編號106112016CDJZR288805)以及上海市空間飛行器機構重點實驗室開放課題的資助下,以二硫化鉬(MoS_2)涂層為研究對象,對其在常溫和高溫環(huán)境下的摩擦學性能進行試驗研究,并將MoS_2涂層應用在TBA(Trundle Bearing Assembly)軸承表面,進一步研究了MoS_2涂層對TBA軸承接觸性能以及壽命的影響,本文的主要研究工作如下:首先,通過常溫下的球-盤旋轉(zhuǎn)摩擦試驗,對基于GCr15軸承鋼的MoS_2涂層在不同含量、轉(zhuǎn)速和載荷條件下的摩擦學性能及其摩擦磨損機制進行了研究,試驗結(jié)果表明:在一定范圍內(nèi),MoS_2涂層摩擦學性能最佳的含量比為35 wt.%,隨著法向載荷的增大,MoS_2涂層的摩擦系數(shù)逐漸減小,磨損寬度和深度逐漸增大;隨著轉(zhuǎn)速的增加,MoS_2涂層摩擦系數(shù)逐漸降低,磨損寬度和深度也逐漸減小。然后,基于常溫下得到摩擦學性能最佳的MoS_2涂層含量,通過球-盤旋轉(zhuǎn)摩擦試驗,研究MoS_2涂層在高溫下的摩擦學性能,并對涂層磨損表面的形貌和化學成分組成進行了光學和電鏡掃描、拉曼光譜分析、EDS和XRD表征,從而探究MoS_2涂層在高溫下的摩擦磨損機理。試驗結(jié)果表明:MoS_2涂層的摩擦學性能存在一個轉(zhuǎn)變溫度(350℃),在轉(zhuǎn)變溫度以上涂層的主要失效模式為氧化失效,摩擦系數(shù)和磨損寬度的隨溫度升高而增大;在轉(zhuǎn)變溫度以下,MoS_2的摩擦系數(shù)和磨損寬度的隨溫度升高而降低,在給定轉(zhuǎn)速和載荷范圍內(nèi),MoS_2涂層的摩擦學性能存在一個轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)速(1000 rpm),隨著轉(zhuǎn)速增大,MoS_2涂層的摩擦系數(shù)和磨損寬度先降低后增大,載荷的增大能夠促進MoS_2轉(zhuǎn)移膜形成并提高MoS_2涂層的摩擦學性能。進一步,將MoS_2涂層應用于TBA軸承,設計了涂覆MoS_2涂層的TBA軸承等效加速壽命試驗,試驗結(jié)果表明:中低速的軸承轉(zhuǎn)速有利于TBA軸承實際工作;軸承轉(zhuǎn)速過快時,潤滑膜脫落較快、較分散,軸承振動較大、壽命較短;軸承轉(zhuǎn)速較慢時,潤滑膜脫落較慢、較集中,軸承振動較小、壽命較長。最后,將MoS_2涂層應用于TBA軸承表面,采用ADAMS軟件進行動力學分析,研究了MoS_2涂層以及不同工況對TBA軸承接觸性能的影響。仿真結(jié)果表明:MoS_2涂層的應用可以改善TBA軸承的接觸性能;在給定的載荷和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),與隨動工況相比,驅(qū)動工況下TBA軸承滾子的振動更小、功耗更大。
【圖文】：

等人[2]在其技術論文中對空間站承的潤滑性能方面滾動軸承比統(tǒng)固體潤滑劑任然有著很多方產(chǎn)生“尖端摩擦”現(xiàn)象的結(jié)構 等人[25]在其 ASTM 軸承會議報能阿爾法旋轉(zhuǎn)接頭 SARJ 鄰近則的伺服隨動誤差，經(jīng)艙外檢磨損，如圖 1.1 所示，45°內(nèi)導子破壞的原因是由于不對中引生“尖端接觸”現(xiàn)象，從而產(chǎn)員采用了“脂潤滑 SARJ 導軌內(nèi)進行了 TBA 組件滾子加速疲接觸摩擦力及摩擦力矩，減輕

一種具有優(yōu)良潤滑性能的固體潤滑鉬涂層因為其不同的加工方式、含本章將工程機械中常用的 GCr15 軸力噴涂加工工藝。在常溫環(huán)境下，，通量、速度以及載荷對二硫化鉬涂層的器司生產(chǎn)的 MFT-5000 型多功能摩擦磨試驗，如圖 2.1 所示，該儀器集成了在對多種材料、薄膜、涂層、塊體材力學、摩擦學特性進行測試并實時如下：速度范圍為 0.1-3000 rpm，最溫度范圍為室溫到 1000 ℃。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V229.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 羅大兵;;工作溫度對壓力噴涂二硫化鉬涂層摩擦學性能的影響[J];潤滑與密封;2015年01期

2 龔浙安;李彥鋒;劉宇;黃洪鐘;汪忠來;;太陽翼驅(qū)動機構滾動軸承加速壽命試驗方法[J];中國科技論文;2013年08期

3 王家序;趙慧;李金明;;固體潤滑滾動軸承動態(tài)特性有限元分析[J];湖南大學學報(自然科學版);2013年03期

4 李新立;劉志全;遇今;;航天器機構固體潤滑球軸承的加速壽命試驗方法[J];航天器工程;2008年05期

5 劉勇;羅崇泰;葉鑄玉;楊劍群;何世禹;楊德莊;;MoS_2/石墨濺射涂層在真空中不同載荷下的摩擦磨損行為研究[J];潤滑與密封;2007年11期

6 陳燾,郭等柱,萬志華,白芝芳;摻雜Sb_2O_3/Au對MoS_2濺射膜抗氧化性能的影響[J];真空與低溫;2000年04期

7 于德洋，汪曉萍，吳玉山;精密角接觸球軸承的固體潤滑失效分析[J];摩擦學學報;1995年04期

8 王玲;黃克威;谷鄭貴;梁勇;王建軍;;固體潤滑軸承真空壽命試驗及分析[J];真空與低溫;1992年01期

9 王其明,徐錦芬,黨鴻辛;MoS_2-Au共濺膜的結(jié)構與性能之研究[J];固體潤滑;1990年02期

10 邱訓高,郭鶴桐,周玉福;電沉積Au—MoS_2復合減摩鍍層[J];天津大學學報;1988年03期

本文編號：2694952