40Cr-PTFE重載復合材料軸承的制備及摩擦磨損特性.pdf

1、由于經濟、技術與生態(tài)等方面的原因，自潤滑材料在軸承領域的應用是目前的發(fā)展趨勢，這種技術無需外加油脂作為潤滑劑，因此設計將被簡化。例如：注塑機合模裝置用脂潤滑45鋼軸承，在使用過程中潤滑油脂常常污染模塑件，廢棄的潤滑油脂也存在環(huán)境污染問題，不符合清潔生產的要求。常用的鑲嵌型與三層復合材料DU等重載自潤滑軸承均難以滿足其承載壓強大、合模頻率高與服役壽命長的要求，因此研制出重載長壽命自潤滑軸承迫在眉睫。本研究選擇40Cr為背襯與聚四氟乙烯 (

2、PTFE) 復合材料為潤滑劑，利用ANSYS有限元進行結構設計，制備出40Cr-PTFE自潤滑軸承，希望能夠結合鋼的高強度與PTFE的低摩擦，實現重載長壽命的目標。 采用石墨與短玻璃纖維（SGF）填充PTFE，制備出一系列PTFE復合材料，在往復式滑動摩擦試驗機進行篩選試驗，結果發(fā)現：PTFE-25﹪SGF-5﹪石墨復合材料的摩擦系數與比磨損率都比較低。 利用不同的表面處理方法對PTFE進行表面改性，然后按標準試驗方法進

3、行粘接強度試驗，結果表明，經過熔融醋酸鉀處理的PTFE與鋼的粘接強度最高，達到5.6 MPa。 選擇40Cr-PTFE鑲嵌型軸承與高強銅合金C86300-PTFE鑲嵌型軸承在NH-100型重載擺動摩擦試驗機上進行對比摩擦試驗，試驗條件為：承載壓強80MPa、擺動頻率為0.13 Hz以及相對濕度為(60±3)﹪。結果表明：40Cr-PTFE鑲嵌型軸承比C86300-PTFE鑲嵌型軸承的摩擦系數低，而且磨損壽命長大約15倍。