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专利摘要

本发明提供一种用于内曲线液压马达的三层复合自润滑轴瓦的制造方法，其包括：通过配置不同参量的自润滑层对三层复合自润滑轴瓦的自润滑层进行改性，得到多组具有增强的自润滑层，并加工自润滑层样件，通过摩擦磨损试验，筛选出试验中摩擦系数小且磨损量少的增强组；通过材料性能测试，得到三层复合自润滑轴瓦仿真参数；建立三层复合自润滑轴瓦仿真参数模型，并对三层复合自润滑轴瓦进行应力分布校核与厚度设计；加工真实轴瓦样件，进行拟实工况测试，验证仿真结果并进行进一步的筛选。本发明通过试验与仿真相结合的方式对轴瓦进行性能分析，得到增强的自润滑层和每层的不同厚度，较大地提升轴瓦的载荷，得到润滑性能优异且耐磨损的轴瓦。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311100441.4
申请日期:
2023-08-30
专利申请人:
燕山大学
分类号:
C08L61/16 ; F16C33/10 ; G01N3/00 ; G01N3/56 ; G01N9/00 ; C08L27/18 ; C08K7/08 ; C08K5/54 ; C08K7/06 ; C08K7/14 ; C08K3/36 ; C08K3/22 ; B32B27/08 ; B32B27/28 ; G16C60/00 ; G06F30/17 ; G06F30/28 ; G06F119/14
发明/设计人:
权利要求: 1.一种用于内曲线液压马达的三层复合自润滑轴瓦的制造方法，其特征在于，具体实施步骤如下：S1、根据内曲线液压马达所处的低速重载工况，通过配置不同参量的自润滑层材料对三层复合自润滑轴瓦的自润滑层进行改性，得到多组增强的自润滑层，包括以下子步骤：S11、在聚醚醚酮中依次添加固体润滑剂聚四氟乙烯和钛酸钾晶须，并通过机械搅拌，得到混合中间产物；S12、在步骤S11得到的混合中间产物中添加硅烷偶联剂，来减少混合中间产物的团聚体，得到改性的自润滑层材料；S13、在步骤S12得到的改性的自润滑层材料上依次添加不同比例的纤维、无机材料和金属氧化物，得到增强的自润滑层；S2、根据步骤S1得到的多组增强的自润滑层，加工对应的自润滑层，并进行摩擦磨损试验，通过对试验后的多组自润滑层进行分析，筛选出摩擦系数小且磨损量少的自润滑层；S3、对装有步骤S2得到的摩擦系数小且磨损量少的自润滑层的三层复合自润滑轴瓦进行材料性能测试，得到三层复合自润滑轴瓦仿真参数；S4、通过仿真软件建立基于步骤S3得到的三层复合自润滑轴瓦仿真参数的滚柱-轴瓦-柱塞结构模型；S5、根据步骤S3得到的三层复合自润滑轴瓦仿真参数，在步骤S4的基础上，对三层复合自润滑轴瓦进行应力分布校核与厚度设计：包括以下子步骤：S51、在考虑动载荷的工况下，通过仿真分析得到三层复合自润滑轴瓦中自润滑层在最大工作压力下的载荷；S52、确定三层复合自润滑轴瓦中每层的厚度区间：根据步骤S4得到的滚柱-轴瓦-柱塞结构模型，得到三层复合自润滑轴瓦的总厚度为1~2 mm；依据三层复合自润滑轴瓦的总厚度对三层复合自润滑轴瓦中钢背层、自润滑层和铜粉层的厚度进行分组，利用仿真优化得到三层复合自润滑轴瓦中每层厚度的预设分配比范围；S6、根据步骤S5得到的三层复合自润滑轴瓦中每层厚度的预设分配比范围，并结合步骤S1得到增强的自润滑层材料，加工得到三层复合自润滑轴瓦样件，并通过对三层复合自润滑轴瓦样件进行拟实工况测试，得到优化的三层复合自润滑轴瓦；在步骤S1中，所述增强的自润滑层材料，其包括质量百分数为75%的聚醚醚酮、质量百分数为10%的聚四氟乙烯和质量百分数为15%的钛酸钾晶须；在步骤S13中，所述纤维包括短碳纤维和玻璃纤维，所述无机材料包括二氧化硅和二氧化钛，所述金属氧化物包括碳酸钙晶须和三氧化二铝；步骤S2中的摩擦磨损试验的分析包括摩擦系数、磨损率和表面形貌分析；步骤S3中的材料性能测试包括测试屈服强度、密度、杨氏模量和泊松比；步骤S6得到的优化的三层复合自润滑轴瓦中自润滑层的厚度为0.1-0.2 mm，铜粉层的厚度为0.15-0.25 mm，钢背层的厚度为1.05-1.25 mm。2.根据权利要求1所述的用于内曲线液压马达的三层复合自润滑轴瓦的制造方法，其特征在于，步骤S2中的摩擦磨损试验所需设备为环盘式摩擦磨损试验机，利用滚动轴承钢选择滚动轴承钢GCr15SiMn来模拟马达的滚柱，利用增强的自润滑层材料模拟三层复合自润滑轴瓦的自润滑层。3.根据权利要求1所述的用于内曲线液压马达的三层复合自润滑轴瓦的制造方法，其特征在于，在步骤S5中，钢背层的厚度分别设置为0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm和1.3mm，自润滑层的厚度小于铜粉层的厚度，自润滑层的厚度和铜粉层的厚度差为0.1 mm~0.15 mm。4.根据权利要求1所述的用于内曲线液压马达的三层复合自润滑轴瓦的制造方法，其特征在于，所述三层复合自润滑轴瓦中铜粉层采用铜基合金粉末CuSn8Zn3，钢背层采用冷轧碳钢薄板及钢带。