自潤滑關(guān)節(jié)軸承織物襯墊滑動磨損數(shù)值仿真與試驗驗證.pdf

1、自潤滑關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)外圈之間粘結(jié)著一層自潤滑材料，目前最主要的自潤滑材料之一是自潤滑織物襯墊?？椢镆r墊對自潤滑關(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?？椢镆r墊磨損和軸承斷裂是自潤滑關(guān)節(jié)軸承的主要失效形式。運用物理試驗的方法研究織物襯墊的摩擦學(xué)性能，費時費力成本高昂，而數(shù)值仿真方法能夠很好的彌補這些缺點，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摩擦磨損試驗機分別進行了聚四氟乙烯(PTFE)纖維和芳綸(Kevlar)纖維的單絲磨損試驗，運用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，并運用回歸法進行了計算，驗證了擬合結(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，模擬了織物襯墊對鋼的滑動磨損過程，得到了磨損深度與磨損時間的仿真曲線，深入探究了織物襯墊的磨損性能。采用實驗室自制高速擺動自潤滑織物襯墊性能試驗機，在高速輕載工況下對PTFE/Kevlar織物襯墊進行了全壽命磨損試驗，得到了磨損深度與磨損時間的試驗曲線。將數(shù)值仿真結(jié)果與磨損試驗結(jié)果對比，誤差在允許范圍內(nèi)，驗證了破斜紋織物襯墊磨損模型的正確性