水润滑条件下材料特性对轴瓦摩擦学性能影响的试验研究

作     者：季晨龙 

作者机构：中国人民解放军海军装备部 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

主　　题：水润滑 轴瓦材料 摩擦学性能 粘弹性 法向压缩刚度 

摘      要：舰船螺旋桨轴和轴承之间的不良润滑可能会导致严重的摩擦磨损，降低其可靠性和安全性。轴瓦材料选择对水润滑轴承摩擦学性能至关重要。因此，针对水润滑轴承长寿命需求，本文选取聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK、IP-PEEK)以及改性尼龙材料(M-PA)在水润滑条件下开展了盘-销摩擦磨损试验，以研究摩擦学性能与材料特性(如法向压缩刚度和粘弹性)之间的相关性。结果表明，三种轴瓦高分子材料所表现出的摩擦学行为有显著差异，其中，CF/PEEK的摩擦学性能最优异，IP-PEEK的摩擦学性能最差，从而揭示了粘弹性是影响轴瓦摩擦学性能的决定性因素，材料的储能模量越大，损耗模量越大，损耗因子越大，轴瓦的摩擦学性能越好，而在本文中法向压缩刚度并非影响摩擦学性能的普遍因素。本文研究结果表明，选择具有高储能模量和高损耗模量(或损耗因子)的聚合物有望提高水润滑轴承轴瓦的摩擦学性能，为高性能水润滑轴承的材料选择提供了一定的理论依据。