向心關節(jié)軸承摩擦磨損性能仿真及試驗分析.pdf

1、關節(jié)軸承是一種球面滑動軸承，其工作球面的摩擦磨損情況直接影響其工作性能。隨著計算機仿真技術和摩擦學的發(fā)展，軸承 CAE技術和虛擬仿真設計技術逐漸成為軸承行業(yè)發(fā)展的關鍵技術。然而目前針對關節(jié)軸承摩擦磨損性能仿真分析的報道很少，故本文借鑒國內外摩擦學性能仿真分析的研究成果，以織物襯墊自潤滑向心關節(jié)軸承為主要研究對象，重點對其進行了3-D穩(wěn)態(tài)完全耦合熱力分析和磨損仿真分析的研究。
　　本文首先總結了織物襯墊彈性常數(shù)的計算方法、熱力耦合分

2、析和磨損仿真分析的有限元法；然后基于有限元軟件ABAQUS，二次開發(fā)用戶子程序FRIC，對織物襯墊自潤滑向心關節(jié)軸承進行了穩(wěn)態(tài)完全耦合熱力分析；最后利用銷-盤磨損試驗測得聚四氟乙烯/凱夫拉織物襯墊的磨損率，基于ABAQUS，二次開發(fā)用戶子程序UMESHMOTION，對銷-盤磨損試驗和織物襯墊自潤滑向心關節(jié)軸承進行了磨損仿真分析，并探究了織物襯墊的銷-盤平面磨損與關節(jié)軸承球面磨損之間的關系及恒定磨損率、變磨損率和摩擦溫升對織物襯墊自潤滑向

3、心關節(jié)軸承磨損仿真分析結果的影響。
　　通過上述內容的研究，主要結論有：（1）采用復合材料微觀力學中的彎曲模型可以有效預測織物襯墊的彈性常數(shù)；（2）對比仿真分析結果與相應的試驗測量值表明，基于ABAQUS，二次開發(fā)用戶子程序FRIC和UMESHMOTION可實現(xiàn)關節(jié)軸承的3-D穩(wěn)態(tài)完全耦合熱力分析和磨損仿真分析，從而為關節(jié)軸承結構優(yōu)化設計和性能分析提供了更加完善的仿真方法；（3）對比織物襯墊的銷-盤平面磨損和關節(jié)軸承球面磨損仿真分