织物衬垫自润滑关节轴承的研究现状与展望沈雪瑾1,曹磊1,陈有光2,李如琰2(1.上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;2.上海市轴承技术研究所,上海200031摘要:针对飞行器等高端设备中广泛使用的免维护织物衬垫自润滑关节轴承,从其基体与自润滑织物衬垫材料、力学仿真与结构分析、性能试验、磨损与寿命分析诸方面介绍了国内、外的研究动态和发展趋势,并在总结现有研究工作的基础上,对织物衬垫自润滑关节轴承的未来发展趋势提出了一些看法。关键词:关节轴承;固体润滑;织物衬垫中图分类号:TH133.31文献标志码:A文章编号:1000-3762(200903-0057-05ResearchStatusandProspectofSphericalPlainBearingswithSelf-lubricatingFabricLinerSHENXue-jin1,CAOLei1,CHENYou-guang2,LIRu-yan2(1.SchoolofMechatronicsEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China;2.ShanghaiBearingTechnologyResearchInstitute,Shanghai200031,ChinaAbstract:Formaintenance-freesphericalplainbearingswithself-lubricatingfabriclinerwhicharewidelyusedinhigh-endequipmentssuchasaircrafts,anoverviewontheresearchanddevelopmentathomeandabroadisintroducedintheirmatrixandself-lubricatingfabriclinermaterials,mechanicalsimulationandanalysisofthestructure,per2formancetesting,wearandservicelifeanalysis.Finallytheresearchtrendsofsphericalplainbearingswithself-lubri2catingfabriclinerarepresentedbasedonthepreviousresearch.Keywords:sphericalplainbearing;solidlubricant;fabricliner关节轴承又称球面滑动轴承(SphericalPlainBearings,主要由一个带外球面的内圈和一个带内球面的外圈组成。根据其工作时是否需要补充润滑剂,关节轴承可分为非自润滑关节轴承和自润滑关节轴承。织物衬垫自润滑关节轴承则是指内、外圈间含有织物衬垫形式自润滑材料的关节轴承,其通常具有结构简单紧凑,易于装拆,承载能力高,寿命长,转动灵活,免维护等特点[1],因此在航空、航天、电力、交通、生物医药和纺织等装备中获得了愈来愈广泛的应用,已经成为这些装备中不可或缺的关键零部件。织物衬垫自润滑关节轴承的主要失效形式是收稿日期:2008-12-02;修回日期:2008-12-06基金项目:国防科工委研究项目(JPPT-115-620作者简介:沈雪瑾(1963-,女,博士,副教授,主要研究方向为摩擦学。E-mail:shenxj@shu.edu.cn。磨损[2-3]和轴承断裂,磨损使内、外圈间隙过大,衬垫失去正常润滑能力,严重时会造成相关机构咬合卡死。在诸如飞机起落架系统等场合,这种失效常导致灾难性后果。因此,开展织物衬垫自润滑关节轴承的摩擦学性能研究对其性能指标的改善和使用寿命的提高具有十分重要的意义。目前国内、外虽然在织物衬垫自润滑关节轴承的摩擦、磨损、寿命计算和试验方法等方面取得一些研究结果,但较之不断提高指标的实际使用要求仍不够完善[2-8]。1轴承基体与自润滑衬垫材料为了满足较高的承载能力,织物衬垫自润滑关节轴承的内、外圈材料通常采用轴承钢、不锈钢、高强度合金等材料制作。织物衬垫则作为自润滑关节轴承的重要组成部分,通常粘接在关节轴承外圈内表面,因为其性ISSN1000-3762CN41-1148/TH轴承2009年3期Bearing2009,No.357-61能直接决定着自润滑关节轴承的寿命,且在工业实践中往往由于衬垫材料的过度磨损可导致整个轴承失效而受到了国内、外学者的广泛关注。目前,自润滑衬垫复合材料大致可以分为3类[1,9]:(1金属背衬的层状复合材料,如3层复合材料(DU、DX材料,它以刚性金属背衬为基体,烧结青铜粉或铜网为中间层,表面层则为填充聚四氟乙烯(PTFE和减磨添加剂的多孔材料,通过工艺手段可使之牢固结合成一体;(2聚合物及其填充复合材料,填充剂可以是石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等润滑性填料,也可以是具有增强作用的玻璃纤维或石棉纤维等;(3PTFE纤维织物,由聚四氟乙烯等几种性质不同的长纤维混织而成,并在表面涂覆高强度的树脂,其性能卓越,温度变化时尺寸稳定,抗磨减摩效果优异[2,6,10]。PTFE纤维织物衬垫早在20世纪50年代中期即因关节轴承自润滑功能的需求应运而生[11],而在此之前所有的飞机运动控制系统中均...