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空蚀是高速水轴承的主要破坏形式之一,由于水的汽化压力高很容易产生空蚀,使材料受到侵蚀而降低轴承寿命。如果选用传统材料用于高速水轴承,轴颈极易产生空蚀,而轴瓦会出现提前老化问题,严重影响轴承寿命。因此,有必要设计能够评测材料抗空蚀性能的试验装置,开展轴承材料抗空蚀性能的研究,选择抗空蚀性能优良的高速水轴承材料。
旋转圆盘空蚀试验装置是国际上广泛使用的测试材料抗空蚀性能的试验装置,针对国内外常用旋转圆盘空蚀试验装置存在动态性能差,操作复杂等问题,基于挠性转子过临界自动对中的思想设计了一种动态性能好、操作简单的空蚀试验装置;设计了冷却系统;对影响旋转圆盘空蚀试验装置空蚀效果的绕流体(空蚀诱发物)与试件位置、绕流体形状(圆柱或通孔),隔板及试件安装方式等因素做了研究,调试试验装置,研制了易产生空蚀的旋转圆盘空蚀试验装置。通过测量试件空蚀的质量损失,观察空蚀后试件的表面形貌,研究表面粗糙度对不锈钢材料抗空蚀性能的影响,测试锡青铜、黄铜及不锈钢的抗空蚀性能。
设计了一种旋转圆盘空蚀试验装置,对该试验装置进行了系统的调试,使用该试验装置试验研究表明:该试验装置空蚀效果明显,效率较高;一定程度的表面粗糙度能较好的减缓空化微射流对材料表面的作用,抗空蚀性能较好;锡青铜、黄铜及不锈钢等均较易发生空蚀,不适合用于制造高速水轴承。