自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承織物襯墊滑動(dòng)磨損數(shù)值仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)外圈之間粘結(jié)著一層自潤(rùn)滑材料，目前最主要的自潤(rùn)滑材料之一是自潤(rùn)滑織物襯墊?？椢镆r墊對(duì)自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的壽命、可靠性具有重要影響，是其關(guān)鍵功能件之一。織物襯墊磨損和軸承斷裂是自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的主要失效形式。運(yùn)用物理試驗(yàn)的方法研究織物襯墊的摩擦學(xué)性能，費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本高昂，而數(shù)值仿真方法能夠很好的彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，使得性能研究更加有效便捷環(huán)保。
　　本文以破斜紋織物襯墊為研究對(duì)象，旨在利用數(shù)值仿真方法探究織物襯墊的磨損性能。應(yīng)用

2、ANSYS有限元軟件進(jìn)行前處理部分，建立了基于體素的織物襯墊有限元模型，使得襯墊模型有了明顯的改善。使用CETR UMT-3摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)分別進(jìn)行了聚四氟乙烯(PTFE)纖維和芳綸(Kevlar)纖維的單絲磨損試驗(yàn)，運(yùn)用1stOpt和Origin軟件處理數(shù)據(jù)，分別擬合出了PTFE和Kevlar的Archard磨損本構(gòu)方程，并運(yùn)用回歸法進(jìn)行了計(jì)算，驗(yàn)證了擬合結(jié)果的正確性。
　　應(yīng)用ABAQUS有限元軟件，編寫ABAQUS FRIC用

3、戶子程序，并將PTFE、Kevlar纖維的磨損模型代入其中，得到了完整的襯墊磨損模型。在此基礎(chǔ)上，模擬了織物襯墊對(duì)鋼的滑動(dòng)磨損過程，得到了磨損深度與磨損時(shí)間的仿真曲線，深入探究了織物襯墊的磨損性能。采用實(shí)驗(yàn)室自制高速擺動(dòng)自潤(rùn)滑織物襯墊性能試驗(yàn)機(jī)，在高速輕載工況下對(duì)PTFE/Kevlar織物襯墊進(jìn)行了全壽命磨損試驗(yàn)，得到了磨損深度與磨損時(shí)間的試驗(yàn)曲線。將數(shù)值仿真結(jié)果與磨損試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，誤差在允許范圍內(nèi)，驗(yàn)證了破斜紋織物襯墊磨損模型的正確性