水润滑轴承的研究现状及展望_产品中心

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维普资讯２００４年９月第５期（总第１６５期）润滑与密封ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳｅｐ．２００４Ｎｏ．５（ｓｅｒｉａｌＮｏ．１６５）水润滑轴承的研究现状及展望彭晋民。朱志宏王家序（１．福建工程学院机电及自动化工程系福州３５００１４；２．重庆大学物理运动国家重点实验窒重庆４０００４４）摘要：介绍了水润滑轴承材料、润滑机理及磨损机理的研究现状。设计们在材料的选择和改性上进行研究，以提高该轴承的承载能力扩大其应用范［匍；埘基本方程组求解算法进行改进以完善其润滑机理；分析磨损机理以提高其极限范围性能。所有这研究对扩大该轴承的应用场景范围，具有普遍而莺要的意义。关键词：水润滑；轴承材料；润滑机理中图分类号：ＴＨＩ３３、３文献标识码：Ａ文章编号：０２５４０１５０（２００４）５一ｌ２４３ＷａｔｅｒＬｕｂｒｉｃａｔｅｄＢｅａｒｉｎｇｓＰｒｅｓｅｎｔａｎｄＦｕｔｕｒｅＰｅｎｇＪｉｎｍｉｎＺｈｕＺｈｉｈｏｎｇＷａｎｇＪｉａｘｕ（１．ＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＦｕｊｉａｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５００１４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｗａｔｅｒｌｕｂｒｉｃａｔｅｄｂｅａｒｉｎｇｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ，ｌｕｂｒｉｃａｔｅａｎｄｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｍａｎｙｗｏｒｋｓｗａｓｄｏｎｅｂｙｄｅｖｉｓｅｒｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｓ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｃｈｏｏｓｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｍｏｄｉｆｙｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｐｅｒｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｌｕｂｒｉｃａｔｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎａｌｙｚｉｎｇｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ａｌｌｏｆｔｈｅｓｅｈａｖｅｃｏｍｍｏｎａｎｄｉｍ・ｐｏａａｎｔｍｅａｎｉｎｇｆｏｒｅｘｐａｎｄｉｎｇａｐｐｌｙｉｎｇｒａｎｇｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｌｕｂｒｉｃａｔｅｄ；ｂｅａｒｉｎｇｓｍａｔｅｒｉａｌ；ｌｕｂｒｉｃａｔｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ随着水润滑轴承的逐步推广应用，改变了长期以来物理运动系统中都是以金属构件组成摩擦副的传统观念．不仅节省了大量油料和贵重有色金属，而且简化了轴系结构．避免因油泄漏污染水环境的状况。由于用水作润滑介质不仅具有无污染、来源广泛、节省能源、安全性、难燃性等特点，而且还能降低和减少摩擦副运动而产生的磨损、冲击、噪声、无功能耗、可靠性差和寿命较短等问题，因而研究水润滑轴承，对于提高机械的效率、减少摩擦、磨损等有着重要的意义。如何利用天然水替代矿物油作为各种物理运动和流体动力系统的工作介质，以达到高效率节约能源和环境保护的目的．是物理运动系统研究领域的前沿，已引起了人们的普遍关注，并变成全球工业发达国家竞相研究的一个热点。ｌ水润滑轴承材料研究现状水润滑轴承与传统的轴承相比在选择材料上存在比较大的差异，这主要是由于工作介质发生较大的改变所致。在６０年代，利用木类材料是比较流行的．这些材料从节约金属，尤其是节约有色金属的观点来看是非常有意义的．但跟着社会的发展，环保意识的增强，天然的木质资源也同样是比较有限的，这迫使我们利用化工合成的材料进行替换，于是便出现了一些其它收稿日期：２００３１０２４材料，如陶瓷材料、塑料材料、橡胶材料、塑料合金材料以及尼龙等。各种材料在工程上均有过应用，下面简要对比一下其使用效果。１．１木类材料常用作轴承材料的木类材料主要是铁梨木和层压板类材料。铁梨木是原产于南美洲的一种天然树种．木质致密、坚硬、相对密度大．具有自润滑作用，曾经大范围的应用于海上船舶艉管轴承．其缺点是不适宜用于经常航行在含泥沙较多水域的船舶，存在一定的水涨性。由于其资源日渐缺乏．价格昂贵．因而现在已很少使用此类轴承。常用的层压板类材料大致上可以分为两种：桦木层压板和布质层压板。桦木层压板具有耐磨耐水、耐腐蚀、摩擦因数小、形状稳定的特点。将桦木制成层压板替代铁梨木制作轴承，成本低．且桦木层压板比铁梨木加工工艺简便．加工和安装前后不需要沉浸在水中；不过在相同的工况下，其磨损量较铁梨木大．产生的摩擦热也稍大些，对冷却水量的需要比铁梨木高，材质较脆，切削性能不如铁梨木，目前用作水润滑轴承材料的有ＭＣＳ．２．１和ＭＣＳ－２两种型号。布质层压板是由细帆布浸渍热固性的酚醛树脂并添加适量的固体润滑剂（石墨等）经烘焙热压而成，