【摘 要】
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自润滑关节轴承作为航空飞行器重要的基础零部件,广泛应用于固定翼飞机发动机短舱、操纵系统、整流罩、舵面等关键部位以及旋翼飞机的旋翼系统和尾桨系统等。随着航空产业对飞机战术机动性能提升的迫切要求,高性能轻量化的自润滑关节轴承研发日益重要。因此,研发新型自润滑材料,对提升自润滑关节轴承性能和寿命意义重大。本文开展了新型环氧基自润滑复合材料制备及评价研究,以异氰尿酸三缩水甘油酯为基体,探究了预混溶剂、预混
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自润滑关节轴承作为航空飞行器重要的基础零部件,广泛应用于固定翼飞机发动机短舱、操纵系统、整流罩、舵面等关键部位以及旋翼飞机的旋翼系统和尾桨系统等。随着航空产业对飞机战术机动性能提升的迫切要求,高性能轻量化的自润滑关节轴承研发日益重要。因此,研发新型自润滑材料,对提升自润滑关节轴承性能和寿命意义重大。本文开展了新型环氧基自润滑复合材料制备及评价研究,以异氰尿酸三缩水甘油酯为基体,探究了预混溶剂、预混温度、固化剂与环氧基体的比例、热模压成型温度、模压时间和模压压力等工艺参数对环氧复合材料成型质量的影响,以玻璃纤维为增强相制备了不同含量的GF/PTFE环氧复合材料,分别对其进行了力学和热稳定性测试,相同载荷不同往复运动频率和相同往复运动频率不同载荷下的摩擦学试验及表征分析;然后制备了不同种类增强相的环氧复合材料,将GF替换成碳纤维（CF）和芳纶纤维（AR）,再对其进行力学、热稳定性和摩擦学性能测试,研究磨损表面形貌和对应的转移膜分布情况,进行机理分析;对三种环氧复合材料进行机械切削加工,制成半环,进行低速重载摩擦试验及摩擦机理分析,确定了环氧复合材料的制备工艺。研究表明:当GF/PTFE环氧复合材料的GF的含量为10wt%时,10N时平均摩擦系数最低为0.085,此时磨损率为2.24×10-6mm~3/Nm。在不同种类增强相中,AR/PTFE环氧复合材料的摩擦学性能最为优秀,载荷为10N时,其摩擦系数和磨损率分别为0.072、1.7×10-6mm~3/Nm,比GF/PTFE环氧复合材料分别降低了15.3%和24%。对三种环氧复合材料进行了机械加工性能的验证,加工表面质量较高,边缘处存在些许剥落现象,对材料本身的性能没有明显的影响。在半环试验中,摆动频率0.2Hz,试验时间24h,载荷为50MPa和100MPa,50MPa下CF/PTFE环氧复合材料的磨损量最小,为0.044mm;100MPa下,GF/PTFE环氧复合材料的磨损量最小为0.174mm。
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