[發(fā)明專利]織物型表面織構(gòu)摩擦預(yù)填充式自潤滑關(guān)節(jié)軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710621387.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107387553B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊效文;王海;張艷;張文力;范兵利;劉長鑫;宋郁;馬建
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: F16C23/04
• 分類號: F16C23/04;F16C33/10
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務(wù)所(普通合伙) 13102
• 代理人: 鄂長林

本發(fā)明公開一種織物型表面織構(gòu)摩擦預(yù)填充式自潤滑關(guān)節(jié)軸承。所述軸承包括內(nèi)圈和外圈，軸承內(nèi)圈(3)的外球面加工有表面織構(gòu)，所述表面織構(gòu)進行自潤滑材料摩擦預(yù)填充技術(shù)處理，形成自潤滑材料摩擦預(yù)填充型表面織構(gòu)結(jié)構(gòu)；所述軸承外圈(1)內(nèi)球面表面粘結(jié)有一層織物自潤滑材料襯墊。本發(fā)明在一定程度上彌補了表面織構(gòu)的邊緣在摩擦初期對織物型襯墊的磨損，且自潤滑材料在摩擦方式下填充更易于充滿表面織構(gòu)，工藝簡單。織構(gòu)化表面預(yù)填充的自潤滑材料優(yōu)化了摩擦界面材料配置，使得摩擦表面轉(zhuǎn)移膜易于生成，并在一定程度上弱化織構(gòu)邊緣切削效應(yīng)，使得摩擦界面具有較低的靜摩擦系數(shù)和較低的動摩擦系數(shù)，從而大幅度提高自潤滑關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航空制造領(lǐng)域，具體涉及一種織物型表面織構(gòu)摩擦預(yù)填充式自潤滑關(guān)節(jié)軸承。

背景技術(shù)

自潤滑關(guān)節(jié)軸承因具有結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、使用溫度范圍廣、安全可靠、耐沖擊及良好的自潤滑性能等諸多優(yōu)點，已在大型軍/民用運輸機、新型殲擊機、武裝直升機等機型重要部位被普遍采用。但是，國產(chǎn)自潤滑關(guān)節(jié)軸承與國外先進水平仍有較大差距，如瑞典SKF軸承(采用該公司X1型摩擦副技術(shù)或XL摩擦副技術(shù))比國產(chǎn)軸承使用壽命高約1.5-2倍左右。2014年更新的美國汽車工程師協(xié)會標準SAE AS81820和AS81819均提高了產(chǎn)品壽命要求，其中AS81820提出了耐10萬次磨損壽命的襯墊，使其壽命從現(xiàn)有的2.5萬次提高了4倍；AS81819-2提出了明確的指標要求，即在15Mpa、4m/min的實驗條件下進行600h試驗后，最大平均磨損量不大于1.2×10^-4mm/h，磨損量不大于0.127mm。隨著航空裝備發(fā)展，自潤滑關(guān)節(jié)軸承的服役工況越來越苛刻，對自潤滑關(guān)節(jié)軸承性能要求越來越高。

制約自潤滑關(guān)節(jié)軸承發(fā)展的根源是摩擦副固體與固體界面的摩擦問題，提高自潤滑關(guān)節(jié)軸承性能關(guān)鍵在于降低界面摩擦阻力。按自潤滑材料分類，航空自潤滑關(guān)節(jié)軸承主要可分為織物型和非織物型兩種。目前，航空自潤滑關(guān)節(jié)軸承大量采用織物型襯墊作為自潤滑層。織物型自潤滑關(guān)節(jié)軸承的壽命取決于襯墊的摩擦磨損壽命。

表面織構(gòu)是一種非常有效的改進零件摩擦學(xué)性能的手段，在相互摩擦的表面加工織構(gòu)可以起到儲存和容納磨屑的作用，減少固體表面的直接接觸，達到降低摩擦、減小磨損的目的。部分研究已將表面織構(gòu)技術(shù)應(yīng)用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承。例如，中國專利《一種固體潤滑航空關(guān)節(jié)軸承及其制造方法》(CN 105864284A)公開了一種固體潤滑航空關(guān)節(jié)軸承及其制造方法。該關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈外表面和外圈內(nèi)表面均加工有一層經(jīng)超聲滾壓強化得到的強化層，且強化層表面布置有微織構(gòu)，超聲表面強化的同時，加入二硫化鉬、二硫化鎢、二烷基二硫代氨基甲酸鉬、片狀石墨、石墨烯、氟化石墨中任意一種或幾種固體潤滑劑，這樣使得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈外表面和外圈內(nèi)表面及微織構(gòu)內(nèi)都具有一層固體潤滑脂層，極大提高了關(guān)節(jié)軸承的承載能力，改善摩擦副潤滑性能，提高耐磨損性能，大幅提高關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。該項發(fā)明工作時，內(nèi)外圈之間具有游離的固體潤滑劑，不屬于織物型自潤滑關(guān)節(jié)軸承。

由于表面織構(gòu)的邊緣在摩擦初期對織物型襯墊具有加速磨損作用，限制了表面織構(gòu)技術(shù)在織物型自潤滑關(guān)節(jié)軸承產(chǎn)品的應(yīng)用。

本發(fā)明為提高織物型自潤滑關(guān)節(jié)軸承的服役性能，提供一種表面織構(gòu)摩擦預(yù)填充工藝，通過對軸承內(nèi)圈外表面加工表面織構(gòu)、利用摩擦預(yù)填充自潤滑材料的方法，達到降低襯墊初期的摩擦磨損，降低啟動力矩并延長磨損壽命，提高航空織物型自潤滑關(guān)節(jié)軸承使用性能的目的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述設(shè)計思想，本發(fā)明的目的在于提供一種織物型表面織構(gòu)摩擦預(yù)填充式自潤滑關(guān)節(jié)軸承，用以滿足目前航空高新裝備發(fā)展中越來越復(fù)雜的工況需求。