40Cr-PTFE重載復(fù)合材料軸承的制備及摩擦磨損特性.pdf

1、由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與生態(tài)等方面的原因，自潤(rùn)滑材料在軸承領(lǐng)域的應(yīng)用是目前的發(fā)展趨勢(shì)，這種技術(shù)無(wú)需外加油脂作為潤(rùn)滑劑，因此設(shè)計(jì)將被簡(jiǎn)化。例如：注塑機(jī)合模裝置用脂潤(rùn)滑45鋼軸承，在使用過(guò)程中潤(rùn)滑油脂常常污染模塑件，廢棄的潤(rùn)滑油脂也存在環(huán)境污染問(wèn)題，不符合清潔生產(chǎn)的要求。常用的鑲嵌型與三層復(fù)合材料DU等重載自潤(rùn)滑軸承均難以滿足其承載壓強(qiáng)大、合模頻率高與服役壽命長(zhǎng)的要求，因此研制出重載長(zhǎng)壽命自潤(rùn)滑軸承迫在眉睫。本研究選擇40Cr為背襯與聚四氟乙烯 (

2、PTFE) 復(fù)合材料為潤(rùn)滑劑，利用ANSYS有限元進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備出40Cr-PTFE自潤(rùn)滑軸承，希望能夠結(jié)合鋼的高強(qiáng)度與PTFE的低摩擦，實(shí)現(xiàn)重載長(zhǎng)壽命的目標(biāo)。 采用石墨與短玻璃纖維（SGF）填充PTFE，制備出一系列PTFE復(fù)合材料，在往復(fù)式滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行篩選試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：PTFE-25﹪SGF-5﹪石墨復(fù)合材料的摩擦系數(shù)與比磨損率都比較低。 利用不同的表面處理方法對(duì)PTFE進(jìn)行表面改性，然后按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)

3、行粘接強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)熔融醋酸鉀處理的PTFE與鋼的粘接強(qiáng)度最高，達(dá)到5.6 MPa。 選擇40Cr-PTFE鑲嵌型軸承與高強(qiáng)銅合金C86300-PTFE鑲嵌型軸承在NH-100型重載擺動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行對(duì)比摩擦試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為：承載壓強(qiáng)80MPa、擺動(dòng)頻率為0.13 Hz以及相對(duì)濕度為(60±3)﹪。結(jié)果表明：40Cr-PTFE鑲嵌型軸承比C86300-PTFE鑲嵌型軸承的摩擦系數(shù)低，而且磨損壽命長(zhǎng)大約15倍。