止推垫片作为机械系统中常用的零部件,广泛应用于航空航天、汽车、船舶和其他领域的往复式旋转运动场合。其主要作用是定位及避免零部件间的直接接触,减少零部件窜动和磨损,提高系统稳定性。磨损是导致止推垫片失效的主要原因,不仅会造成垫片功能衰退或丧失,甚至会对机械系统造成严重影响。论文以自润滑止推垫片为研究对象,以磨损实验和有限元仿真分析为研究方法,对垫片的磨损和可靠性问题进行研究。对于提高止推垫片磨损可靠性和使用时的注意事项都具有重要的意义。论文主要工作如下:首先,对自润滑止推垫片的实际工况进行分析,确定了摆动角度、摆动频率、摩擦系数、径向载荷、横向载荷为影响磨损量的主要因素。通过正交实验法制定实验方案。通过实验得到垫片厚度磨损量和实验过程中垫片的表面形貌图,结合磨损机理进行分析,确定垫片磨损过程中的磨损类型。其次,根据垫片的实验工况,建立有限元仿真模型,将Archard模型与有限元相结合,分别对照实验进行仿真模拟,建立垫片磨损量关于磨损次数的数学模型。根据模型对不同工况下的垫片磨损量进行预测计算,并将预测值与磨损实验值进行了分析比较,结果显示相对误差较小。最后,运用经典响应面法建立磨损量预测模型,将预测值与实验结果进行对比分析。建立自润滑止推垫片磨损的极限状态方程,结合灵敏度理论和可靠性分析软件NESSUS计算获得随机变量统计特性的可靠性灵敏度分析结果,研究了随机变量的统计特性对于自润滑止推垫片磨损可靠性的影响规律。