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SN1000-3762轴承2015年9期
38-40
CN41-1148/TH Bearing 2015. No 9
剥离速度对自润滑关节轴承衬垫剥离强度的影响
杨卓培,邱明,李迎春,胡仁松
(河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003
摘要:利用 IINSTRON5944型电子万能材料试验机和自制的剥离夹具,对自润滑关节轴承PIFE/芳纶纤维复合
编织衬垫在不同剝离速度下的剥离强度进行试验研究。结果表明:在美国汽车工程师协会航空标准81820规
定的范围内,随着剥离速度的提高,剥离强度逐渐降低;为保证剥离试验的平稳性,剥离速度的优选范围是17.8
22. 6 mm/min
关键词:关节轴承;树垫;剥离速度;剥离强度
中图分类号:TH133.31;TH17.1
文献标志码:B文章编号:1000-3762(2015)09-0038-03
Effect of Peeling Speeds on Peeling Strengths of Liners for Self
Lubricating Spherical Plain Bearings
Yang Zhuopei, Qiu Ming, Li Yingchun, Hu Rensong
School of Mechatronics Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China
Abstract: The peeling strengths of liners of hybrid Polytetrafluoroethylene(PTFE) /Kevlar fabrics for self-lubricating
spherical plain bearings are experimentally researched by using self-made peeling fixture and electronic universal ma
terial tester INSTRON5944 at different peeling speeds. The results show that within prescribed scope of SAE-AS
81820, the peeling strengths gradually reduce with the increase of peeling speeds. In order to guarantee the stability of
peeling test, the better range of peeling speed is from 17.8 to
Key words: spherical plain bearing; liner; peeling speed; peeling strength
自润滑关节轴承以其长寿命、高承载、免维护节轴承衬垫粘接性能的研究。剥离试验是检测自
等优点在机械行业得到广泛应用4,其实现自润滑关节轴承衬垫粘接质量的重要方法,试验过
润滑的主要途径之一就是在外圏内球面粘接一层程中表征粘接质量的重要指标是剥离强度,即衬
自润滑衬墊。目前,国内外关于自润滑关节轴承垫剥离时单位宽度所能够承受的最大载荷。实际
的研究主要集中在如何提高轴承的摩擦磨损性能试验中发现,不同剥离速度下相同类型的试样所
上3-,而对自润滑关节轴承衬垫粘接质量的研测得的剥离强度有较大差别。鉴于此,分析了不
究较少。自润滑衬垫的粘接质量是评价关节轴承同剥离速度对衬垫剥离强度的影响规律,为以后
性能的重要指标,如果粘接质量差,轴承运转过程开展相关试验提供借鉴。
中衬垫有可能脱落,使轴承丧失自润滑功能,甚至
造成灾难性的后果。因此,有必要开展自滑关1试验
1.1试样制备
收稿日期:2014-11-20;修回日期:2015-03-21
试验选用的试样为GE4OET-2RS型自润滑
基金项目:国家自然科学基金项(51275155;河南省高关节轴承,结构如图1所示。自润滑关节轴承内、
校科技创新团队支持计划项目(13 IRTSTENO25):河南省
教育厅自然科学研究项目(13B460997)
外圈的材料为GCr15轴承钢。先利用专用的编纱
通倌作者:邱明(1969-),女,教授,博士生导师,研究方向设备将PTFE纤维与芳纶纤维编织成大块的复合
为轴承摩擦学及特种轴承设计,E-mail: qiuming69@126
材料编织布,再沿同一方向裁剪(保证所有衬垫材
como
料的一致性)所需衬垫,以富含芳纶纤维的一面作
杨卓培,等:剥离速度对自润滑关节轴承衬墊剥离强度的影响
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为粘接面,将其粘接到轴承外圈内表面,然后将轴
在试验过程中选取48个试样,平均分成6
承放入80~100℃的恒温箱中,保温3-4h,进行组,每组8个试样,分别以13.0,15.4,17.8,20.2,
固化处理。
22.6和25.0mm/min的剥离速度进行试验。取
每组8个试样的平均剥离强度作为该组的剥离
外圈
强度。
为减小因试验数据波动对试验结果产生的影
内圈
响,利用 Origin软件对试验数据进行处理得到剥
离载荷曲线,对其进行求积处理可得剥离载荷强
度为
付墊
LB
式中:C为剥离载荷曲线上单位高度所代表的载
图1自河滑关节轴承结构图
荷值,N/mm;S为剥离载荷曲线求积后的面积
12试验设备
mm;L为衬垫的剥离长度,mm;B为衬墊的宽
采用 INSTRON5944型电子万能材料试验机度,mm
以及自制的剥离夹具对自润滑关节轴承进行剥离2结果与讨论
测试。自制的剥离夹具分为上、下2个部分,上夹
具用来夹持轴承试样的外圈,下夹具用来夹持衬
试验测得的剥离强度变化如图3所示,由图3
垫。通过万能材料试验机自带的力传感器和光电可知,随着剥离速度的提高,剥离强度不断降低。
位移传感器记录剥离过程的剥离载荷和剥离长剥离速度在13.0~17.8m/min和2.6~25.0
度,利用与试验机配套的 Bluehill i软件对关节轴承 mm/min内,剥离强度变化较大;而剥离速度在
剥离试验过程中得到的数据进行采集和处理。
17.8~22.6mm/min内,剥离强度虽然有所降低,
13试验方法
但相对稳定。剥离速度为13.0mm/min时的剥离
剥离强度测试示意图如图2所示。试验前先强度比剥离速度为25.0mmv/min时的剥离强度高
将自制的剥离夹具安装在电子万能材料试验机
69%,总体上看,剥离强度变化显著。
上,然后将试样外圈和衬垫的可夹持部分分别夹
0.8
持在上、下夹具上。启动万能材料试验机,上夹具
0.7
以一定的速度向上移动,而下夹具固定不动,从而
逐渐将自润滑衬垫从轴承试样上剥离下来。
外
祝
村垫
夹具
剥离速度/(mm:miny2.6
13,015,417.820,2
图3剥离强度随剥离速度变化困
不同剥离速度下衬垫的剥离载荷曲线如图4
所示。从图中可以看出,随着剥离速度的变化,剥
离载荷有明显变化,剥离速度越低,剥离所需载荷
图2剥离强度测试示意图
越大。剥离速度为13.0和15.4mm/