石墨—二硫化钼涂层摩擦学性能及其在深沟球轴承上的应用研究
发布时间：2023-06-01 00:50
航空航天器较长的服役时间和恶劣的工作环境使得服役于其中的轴承发生严重摩擦磨损甚至失效,因此亟需寻求一种减摩耐磨性能突出的润滑剂,以减少航空航天深沟球轴承的摩擦磨损。二硫化钼是一种常见的航空航天用固体润滑剂,虽然被广泛使用于航空航天领域,但由于其润滑性能有限且高温下易氧化失效,为了适应日渐严苛的减摩耐磨要求,其摩擦学性能需要进一步改善。本文通过添加石墨到二硫化钼中制得石墨-二硫化钼复合涂层以提高二硫化钼涂层摩擦学性能,并将该复合涂层应用于航空航天广泛使用的深沟球轴承上,采用试验与数值仿真相结合的方法探究其摩擦学和力学性能。本文在国家自然科学基金面上项目“计入转子动力学性能影响的高速滚动轴承多体润滑及热特性研究”(项目编号:51775067)和重庆大学机械传动国家重点实验室基金项目“航天轴承组件界面性能失效机理及调控方法研究”(项目编号:106112016CDJZR288805)项目的资助下,以石墨-二硫化钼复合涂层为研究对象,对该复合涂层在常温和高温下的摩擦学性能及其摩擦磨损机理进行了试验研究,并对其具有该涂层的深沟球轴承的接触性能进行了有限元分析,以期为航空航天轴承固体润滑涂层的设计和...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 石墨?二硫化钼涂层试验研究现状
1.2.2 涂层轴承仿真研究现状
1.3 本文研究内容
2 常温下石墨?二硫化钼涂层摩擦学性能试验研究
2.1 试验设备和试验材料
2.1.1 试验设备
2.1.2 试验材料
2.2 试验方案
2.3 结果与讨论
2.3.1 涂层机械性能
2.3.2 表面形貌
2.3.3 常温环境下含量对涂层摩擦学性能影响
2.3.4 常温环境下载荷对涂层摩擦学性能影响
2.3.5 常温环境下转速对涂层摩擦学性能影响
2.4 本章小结
3 高温下石墨?二硫化钼涂层摩擦学性能试验研究
3.1 试验设备
3.2 试验方案
3.3 结果与讨论
3.3.1 涂层中石墨和二硫化钼拉曼光谱
3.3.2 不同温度下石墨?二硫化钼涂层能谱图
3.3.3 高温环境下含量对涂层摩擦学性能影响
3.3.4 高温环境下温度对涂层摩擦学性能影响
3.3.5 高温环境下载荷对涂层摩擦学性能影响
3.3.6 高温环境下转速对涂层摩擦学性能影响
3.4 本章小结
4 石墨?二硫化钼涂层摩擦系数回归分析
4.1 摩擦系数多元线性回归模型
4.1.1 多元线性回归模型
4.1.2 最小二乘估计及检测
4.2 单因素摩擦系数预测模型
4.2.1 单因素摩擦系数预测模型建立
4.2.2 单因素摩擦系数预测模型验证
4.3 多因素摩擦系数预测模型
4.3.1 多因素摩擦系数预测模型求解
4.3.2 多因素摩擦系数预测模型验证
4.4 本章小结
5 涂层深沟球轴承接触力学性能研究
5.1 基本控制方程
5.2 有限元模型建立
5.2.1 几何模型
5.2.2 网格划分
5.2.3 材料属性
5.2.4 接触参数
5.2.5 网格灵敏度分析
5.3 有/无涂层深沟球轴承接触力学性能研究
5.3.1 内圈基体接触压力
5.3.2 内圈基体von Mises应力
5.3.3 内圈基体剪应力
5.4 载荷影响
5.4.1 载荷对接触压力影响
5.4.2 载荷对von Mises应力影响
5.4.3 载荷对剪应力影响
5.4.4 载荷对变形影响
5.5 速度影响
5.5.1 转速对接触压力影响
5.5.2 转速对von Mises应力影响
5.5.3 转速对剪应力影响
5.5.4 转速对变形影响
5.6 环境温度影响
5.6.1 环境温度对接触压力影响
5.6.2 环境温度对von Mises应力影响
5.6.3 环境温度对剪应力影响
5.6.4 环境温度对变形影响
5.6.5 环境温度对温度影响
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间的科研成果
B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3826335
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 石墨?二硫化钼涂层试验研究现状
1.2.2 涂层轴承仿真研究现状
1.3 本文研究内容
2 常温下石墨?二硫化钼涂层摩擦学性能试验研究
2.1 试验设备和试验材料
2.1.1 试验设备
2.1.2 试验材料
2.2 试验方案
2.3 结果与讨论
2.3.1 涂层机械性能
2.3.2 表面形貌
2.3.3 常温环境下含量对涂层摩擦学性能影响
2.3.4 常温环境下载荷对涂层摩擦学性能影响
2.3.5 常温环境下转速对涂层摩擦学性能影响
2.4 本章小结
3 高温下石墨?二硫化钼涂层摩擦学性能试验研究
3.1 试验设备
3.2 试验方案
3.3 结果与讨论
3.3.1 涂层中石墨和二硫化钼拉曼光谱
3.3.2 不同温度下石墨?二硫化钼涂层能谱图
3.3.3 高温环境下含量对涂层摩擦学性能影响
3.3.4 高温环境下温度对涂层摩擦学性能影响
3.3.5 高温环境下载荷对涂层摩擦学性能影响
3.3.6 高温环境下转速对涂层摩擦学性能影响
3.4 本章小结
4 石墨?二硫化钼涂层摩擦系数回归分析
4.1 摩擦系数多元线性回归模型
4.1.1 多元线性回归模型
4.1.2 最小二乘估计及检测
4.2 单因素摩擦系数预测模型
4.2.1 单因素摩擦系数预测模型建立
4.2.2 单因素摩擦系数预测模型验证
4.3 多因素摩擦系数预测模型
4.3.1 多因素摩擦系数预测模型求解
4.3.2 多因素摩擦系数预测模型验证
4.4 本章小结
5 涂层深沟球轴承接触力学性能研究
5.1 基本控制方程
5.2 有限元模型建立
5.2.1 几何模型
5.2.2 网格划分
5.2.3 材料属性
5.2.4 接触参数
5.2.5 网格灵敏度分析
5.3 有/无涂层深沟球轴承接触力学性能研究
5.3.1 内圈基体接触压力
5.3.2 内圈基体von Mises应力
5.3.3 内圈基体剪应力
5.4 载荷影响
5.4.1 载荷对接触压力影响
5.4.2 载荷对von Mises应力影响
5.4.3 载荷对剪应力影响
5.4.4 载荷对变形影响
5.5 速度影响
5.5.1 转速对接触压力影响
5.5.2 转速对von Mises应力影响
5.5.3 转速对剪应力影响
5.5.4 转速对变形影响
5.6 环境温度影响
5.6.1 环境温度对接触压力影响
5.6.2 环境温度对von Mises应力影响
5.6.3 环境温度对剪应力影响
5.6.4 环境温度对变形影响
5.6.5 环境温度对温度影响
5.7 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读硕士学位期间的科研成果
B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3826335
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3826335.html
