直升机在飞行过程中,当面临润滑系统故障或油箱被击中等情况,传动系统会进入贫油甚至无油润滑状态,在此过程中尤以传动元件中的轴承最易发生破坏。因此,提高轴承贫油润滑性能对于提高直升机传动系统干运转能力,增强直升机安全可靠性具有重要意义。多孔材料被证明是一种优良的自润滑材料,凭借其独特的多孔结构可以储存并释放润滑油。基于此,本文将多孔材料应用于滚动轴承保持架,研究其对轴承贫油润滑性能的影响,以期为采用多孔保持架轴承提高直升机传动系统干运转能力提供实验依据。结合现有研究的局限和不足,本文以孔隙率作为关键指标,制备出多孔聚酰亚胺材料。考察不同孔隙率试样的储油、出油性能及摩擦学性能,并将其制备成滚动轴承保持架,开展轴承摩擦润滑试验。全文内容和主要结论如下:(1)完成了不同孔隙率多孔聚酰亚胺材料的制备。成型工艺采用了冷压烧结法,结果表明通过控制压力、烧结温度、保温时间等参数可以调节多孔聚酰亚胺的孔隙率。对聚酰亚胺材料的多孔结构进行观察,结果表明制备出的多孔聚酰亚胺试样孔洞分布均匀,孔隙率越大,孔洞越密集。(2)测试了多孔聚酰亚胺材料的储油、出油性能。结果表明孔隙率对多孔聚酰亚胺储油、出油能力影响显著,孔隙率越大,含油率及出油量越大,对应更好的储油、出油能力。通过实验及理论计算,分析多孔含油聚酰亚胺的出油机理。结果表明出油方式主要是受热效应影响,在离心力下出油不明显。(3)系统研究了多孔聚酰亚胺摩擦学性能。针对不同润滑条件(干摩擦及贫油润滑)、不同孔隙率、不同工况(速度、温度、载荷),分析多孔聚酰亚胺的摩擦磨损行为。结果表明在贫油润滑下,多孔结构对聚酰亚胺摩擦性能改善明显,且孔隙率对摩擦性能影响显著。(4)实验验证了多孔材料对轴承贫油润滑性能的影响。针对两种典型滚动轴承(推力球轴承及角接触球轴承),采用机加工方法制备出多孔聚酰亚胺保持架,模拟轴承运转,开展轴承摩擦测试。结果表明多孔聚酰亚胺保持架在轴承运转过程中能稳定输出润滑油,保证良好的润滑效果,延长了轴承在贫油条件下的寿命。且保持架孔隙率越大,对轴承的减摩、冷却效果越好。