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陶瓷轴承因其高硬度、高强度、耐腐蚀、耐磨、低密度及高温下的优良力学性能等优点而广泛应用于仪器仪表行业。近年来它正向着高转速、高寿命方向发展,并已用于超高速旋转机械,如立式储能飞轮系统的下支撑。本文借助于自行研制的基于真实枢轴止推轴承试样的高速摩擦磨损专用试验机,进行了枢轴止推轴承的摩擦学特性试验,进一步探索枢轴表面成膜机理、新型润滑油添加剂选择及其减摩抗磨协调效应,并为陶瓷轴承的工程应用提供摩擦学基础数据。
研制了一种带挤压油膜阻尼器的新型高速枢轴止推轴承摩擦磨损装置。它由高速电机驱动,采用变频器实现0-90000rpm无级调速;通过杠杆,以砝码调节试件轴向载荷。试验结果表明:该试验装置很好的解决了高速转动引起的振动,并具有操作简单、启动快捷、工作转速和轴向载荷易调等突出优势。
开展了不同工况(低速轻载,低速重载,高速轻载,高速重载),四种润滑剂配方(2%1号添加剂,2%1号添加剂+1%2号添加剂,1%3号添加剂,2%1号添加剂+1%3号添加剂)下枢轴止推轴承的摩擦磨损试验。试验结果表明,2%1号添加剂+1%3号添加剂在不同工况下均表现出良好的摩擦学性能。2%1号添加剂+1%3号添加剂的复配具有明显的协同效应。2%1号添加剂+1%2号添加剂的复配具有一定的协同效应。在本文中的试验条件下,枢轴的磨损形式为主要磨料磨损和少量的疲劳点蚀和摩擦化学腐蚀。