航空航天器較長的服役時間和惡劣的工作環(huán)境使得服役于其中的軸承發(fā)生嚴重摩擦磨損甚至失效,因此亟需尋求一種減摩耐磨性能突出的潤滑劑,以減少航空航天深溝球軸承的摩擦磨損。二硫化鉬是一種常見的航空航天用固體潤滑劑,雖然被廣泛使用于航空航天領(lǐng)域,但由于其潤滑性能有限且高溫下易氧化失效,為了適應(yīng)日漸嚴苛的減摩耐磨要求,其摩擦學(xué)性能需要進一步改善。本文通過添加石墨到二硫化鉬中制得石墨-二硫化鉬復(fù)合涂層以提高二硫化鉬涂層摩擦學(xué)性能,并將該復(fù)合涂層應(yīng)用于航空航天廣泛使用的深溝球軸承上,采用試驗與數(shù)值仿真相結(jié)合的方法探究其摩擦學(xué)和力學(xué)性能。本文在國家自然科學(xué)基金面上項目“計入轉(zhuǎn)子動力學(xué)性能影響的高速滾動軸承多體潤滑及熱特性研究”(項目編號:51775067)和重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室基金項目“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)項目的資助下,以石墨-二硫化鉬復(fù)合涂層為研究對象,對該復(fù)合涂層在常溫和高溫下的摩擦學(xué)性能及其摩擦磨損機理進行了試驗研究,并對其具有該涂層的深溝球軸承的接觸性能進行了有限元分析,以期為航空航天軸承固體潤滑涂層的設(shè)計和...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 石墨?二硫化鉬涂層試驗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 涂層軸承仿真研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 常溫下石墨?二硫化鉬涂層摩擦學(xué)性能試驗研究
    2.1 試驗設(shè)備和試驗材料
        2.1.1 試驗設(shè)備
        2.1.2 試驗材料
    2.2 試驗方案
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 涂層機械性能
        2.3.2 表面形貌
        2.3.3 常溫環(huán)境下含量對涂層摩擦學(xué)性能影響
        2.3.4 常溫環(huán)境下載荷對涂層摩擦學(xué)性能影響
        2.3.5 常溫環(huán)境下轉(zhuǎn)速對涂層摩擦學(xué)性能影響
    2.4 本章小結(jié)
3 高溫下石墨?二硫化鉬涂層摩擦學(xué)性能試驗研究
    3.1 試驗設(shè)備
    3.2 試驗方案
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 涂層中石墨和二硫化鉬拉曼光譜
        3.3.2 不同溫度下石墨?二硫化鉬涂層能譜圖
        3.3.3 高溫環(huán)境下含量對涂層摩擦學(xué)性能影響
        3.3.4 高溫環(huán)境下溫度對涂層摩擦學(xué)性能影響
        3.3.5 高溫環(huán)境下載荷對涂層摩擦學(xué)性能影響
        3.3.6 高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)速對涂層摩擦學(xué)性能影響
    3.4 本章小結(jié)
4 石墨?二硫化鉬涂層摩擦系數(shù)回歸分析
    4.1 摩擦系數(shù)多元線性回歸模型
        4.1.1 多元線性回歸模型
        4.1.2 最小二乘估計及檢測
    4.2 單因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型
        4.2.1 單因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型建立
        4.2.2 單因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型驗證
    4.3 多因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型
        4.3.1 多因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型求解
        4.3.2 多因素摩擦系數(shù)預(yù)測模型驗證
    4.4 本章小結(jié)
5 涂層深溝球軸承接觸力學(xué)性能研究
    5.1 基本控制方程
    5.2 有限元模型建立
        5.2.1 幾何模型
        5.2.2 網(wǎng)格劃分
        5.2.3 材料屬性
        5.2.4 接觸參數(shù)
        5.2.5 網(wǎng)格靈敏度分析
    5.3 有/無涂層深溝球軸承接觸力學(xué)性能研究
        5.3.1 內(nèi)圈基體接觸壓力
        5.3.2 內(nèi)圈基體von Mises應(yīng)力
        5.3.3 內(nèi)圈基體剪應(yīng)力
    5.4 載荷影響
        5.4.1 載荷對接觸壓力影響
        5.4.2 載荷對von Mises應(yīng)力影響
        5.4.3 載荷對剪應(yīng)力影響
        5.4.4 載荷對變形影響
    5.5 速度影響
        5.5.1 轉(zhuǎn)速對接觸壓力影響
        5.5.2 轉(zhuǎn)速對von Mises應(yīng)力影響
        5.5.3 轉(zhuǎn)速對剪應(yīng)力影響
        5.5.4 轉(zhuǎn)速對變形影響
    5.6 環(huán)境溫度影響
        5.6.1 環(huán)境溫度對接觸壓力影響
        5.6.2 環(huán)境溫度對von Mises應(yīng)力影響
        5.6.3 環(huán)境溫度對剪應(yīng)力影響
        5.6.4 環(huán)境溫度對變形影響
        5.6.5 環(huán)境溫度對溫度影響
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
    B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目



本文編號：3826335