航空發(fā)動機主軸軸承滾道與滾動體在運轉(zhuǎn)過程中承受反復的滾動和滑動接觸,當長時間工作在高速、重載、高溫及高低溫交變等極端苛刻的工況下或者面臨短時間斷油、乏油等特殊工況,滾道與滾動體間產(chǎn)生巨大的瞬間高溫,高溫致使?jié)櫥瑒┦�、材料發(fā)生變性,最終致使摩擦副接觸面發(fā)生疲勞失效,軸承功能喪失甚至工作系統(tǒng)崩潰。為提高軸承材料的疲勞壽命以及避免由于出傳統(tǒng)潤滑（流體潤滑及脂潤滑）失效而導致軸承元件疲勞壽命降低,通常采用在基體材料表面沉積具有潤滑作用的硬涂層方式提高其疲勞壽命,實現(xiàn)其在苛刻工況下長期有效運行的目的。本文的研究結(jié)果將為航空發(fā)動機軸承材料的發(fā)展應用以及探索新的涂層技術、新的潤滑技術等用于航空發(fā)動機延壽技術提供基本參考數(shù)據(jù)以及評價手段。針對目前航空發(fā)動機軸承面對的苛刻工況,完成符合工況的疲勞試驗,在試驗開始前需針對目前加工完成球盤式滾動接觸疲勞試驗機進行動態(tài)特性的修改,以保證試驗機提供穩(wěn)定且可靠的工況環(huán)境,保證試驗機實現(xiàn)點接觸最大赫茲接觸應力0~6.8GPa、主軸轉(zhuǎn)速0~6000r/min、接觸點溫度室溫~220℃性能指標;同時采用Lab VIEW實現(xiàn)試驗機信號采集及停機控制,保證試驗機能夠正確采... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 航空發(fā)動機高溫軸承鋼疲勞試驗研究
        1.2.2 DLC自潤滑涂層對高溫軸承鋼疲勞壽命影響研究
        1.2.3 滾動接觸疲勞失效機制研究
        1.2.4 滾動接觸疲勞壽命評價方法研究
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 球盤式高速滾動接觸疲勞試驗機改進
    2.1 引言
    2.2 試驗機結(jié)構動態(tài)特性改進
        2.2.1 電主軸安裝架工況分析與設計
        2.2.2 陪試軸承工況分析與設計
    2.3 試驗過程監(jiān)控系統(tǒng)搭建
        2.3.1 監(jiān)控系統(tǒng)硬件設備構成
        2.3.2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能構成
        2.3.3 Lab VIEW監(jiān)控程序設計
    2.4 改進后試驗機試運行狀態(tài)分析
        2.4.1 試驗流程設計
        2.4.2 試驗過程數(shù)據(jù)監(jiān)測
        2.4.3 試驗疲勞壽命分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高溫軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
    3.1 引言
    3.2 滾動接觸疲勞壽命的三參數(shù)Weibull估計
        3.2.1 威布爾分布模型
        3.2.2 兩參數(shù)威布爾分布模型常用參數(shù)估計法
        3.2.3 三參數(shù)威布爾分布模型常用參數(shù)估計法
        3.2.4 威布爾分布模型擬合實例計算
    3.3 8Cr4Mo4V軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
        3.3.1 8Cr4Mo4V試驗件表面性能
        3.3.2 8Cr4Mo4V試驗件滾動接觸疲勞失效特征
        3.3.3 8Cr4Mo4V軸承鋼滾動接觸疲勞壽命分析
    3.4 13Cr4Mo4Ni4VA軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
        3.4.1 13Cr4Mo4Ni4VA試驗件表面性能
        3.4.2 13Cr4Mo4Ni4VA試驗件滾動接觸疲勞失效特征
        3.4.3 13Cr4Mo4Ni4VA軸承鋼滾動接觸疲勞壽命分析
    3.5 高溫軸承鋼滾動接觸疲勞試驗潤滑狀態(tài)分析
        3.5.1 載荷參數(shù)分析
        3.5.2 速度參數(shù)分析
        3.5.3 潤滑狀態(tài)分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 沉積DLC自潤滑涂層的軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
    4.1 引言
    4.2 DLC涂層表面性能分析
        4.2.1 DLC表面形貌分析
        4.2.2 DLC薄膜截面形貌分析
        4.2.3 DLC薄膜的膜基結(jié)合力及硬度測試
    4.3 沉積DLC 8Cr4Mo4V軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
        4.3.1 沉積DLC 8Cr4Mo4V軸承鋼滾動接觸疲勞試驗數(shù)據(jù)監(jiān)測
        4.3.2 沉積DLC 8Cr4Mo4V軸承鋼滾動接觸疲勞失效特征
    4.4 沉積DLC 13Cr4Mo4Ni4VA軸承鋼滾動接觸疲勞試驗研究
        4.4.1 沉積DLC 13Cr4Mo4Ni4VA軸承鋼滾動接觸疲勞試驗數(shù)據(jù)監(jiān)測
        4.4.2 沉積DLC 13Cr4Mo4Ni4VA軸承鋼滾動接觸疲勞失效特征
    4.5 DLC自潤滑涂層對高溫軸承鋼疲勞壽命影響研究
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
主要參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]三參數(shù)Weibull分布競爭失效場合變應力加速壽命試驗統(tǒng)計分析[J]. 張詳坡,尚建忠,陳循,張春華.  機械工程學報. 2014(14)
[6]NI工控機與臺達變頻器通訊的實現(xiàn)[J]. 王媛媛.  變頻器世界. 2012 (04)
[7]磨削工藝對滲碳M50NiL鋼表面變質(zhì)層微觀結(jié)構和性能及疲勞性能影響[J]. 羅慶洪,李春志,婁艷芝,趙振業(yè).  金屬學報. 2012(02)
[8]氮化硅陶瓷表面DLC膜的高溫摩擦學性能[J]. 卓會丹,宋寶玉,古樂.  中國表面工程. 2011(04)
[9]空間飛輪軸承DLC涂層表面改性的工藝研究[J]. 李兆光,張人佶,王浪平,彭俊斌,周剛.  新技術新工藝. 2010(08)
[10]固體-油脂復合潤滑Ⅱ:類金剛石（DLC）薄膜在幾種空間用油脂潤滑下的摩擦學性能[J]. 郝俊英,王鵬,劉小強,劉維民.  摩擦學學報. 2010(03)

碩士論文
[1]球盤式高速滾動接觸疲勞試驗機的研制及驗證[D]. 張爽.哈爾濱工業(yè)大學 2016



本文編號：3687671