【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于关节轴承，具体涉及一种具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法。
技术介绍
1、航空关节轴承由轴承外圈、轴承内圈和内外圈之间的自润滑衬垫组成，具有承载能力强、结构简单、无需定期润滑、可靠性高等优点。依据服役工况，航空关节轴承可分为低速重载、高速轻载等类型。其中，低速重载类航空关节轴承已广泛应用于固定翼飞机操纵系统、整流罩、舵面、起落架等关键部位。根据相关资料的统计结果显示，造成旋转机械故障的原因中约有30％与轴承损伤或润滑失效有关，这些运动部件的失效与失重特殊环境下的润滑和磨损密切相关。密闭狭小的轴承间隙中，摩擦表面上的摩擦热难以散失，接触区的温升很高，导致关节轴承的剧烈磨损，情况严重的可能会引起运动部件故障和失效。
2、专利(cn105864284a)通过超声滚压在内圈外表面和外圈内表面得到强化层，且在强化层表面布置有微结构，在超声滚压强化的同时，加入二硫化钼、二硫化钨、石墨烯等固体润滑剂，在关节轴承内圈外表面和外圈内表面制备固体润滑涂层，改善了关节轴承的耐磨损性能和润滑性能。
3、液体润滑依然是高效提高关节轴承润滑性能的重要手段，表面微织构的形态可以引导润滑液流动。以仿猪笼草表面微织构为代表，其特殊的表面形态可以引导润滑油沿着微织构轨道方向流动，从而提高了润滑油的使用效率。含油微胶囊由于其本身在结构和物化性能方面的特殊性，可以解决润滑液在摩擦副表面的长效储存难题，从而增强摩擦副的使用寿命。电泳沉积技术为含油微胶囊的复合润滑表面的制备提供了技术研究落脚点。电泳沉积是在直流电场的作用下，
4、对此，本专利提出了表面带有微织构及含油微胶囊的关节轴承及其制造方法。通过在关节轴承的内圈外表面上制备仿猪笼草表面微织构，并在微织构内通过电泳沉积技术填充含油微胶囊的方法来提高关节轴承的润滑性能，从而提升关节轴承的使用寿命。这对于提升我国航空关节轴承具有极为重要的理论意义和应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，解决了现有技术中存在的航空关节轴承易磨损、寿命短的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1、关节轴承内圈外表面的微轨道参数设计与制备；
4、步骤2、基于原位聚合法制备含油微胶囊；
5、步骤3、含油微胶囊的电泳定向沉积。
6、本专利技术的特点还在于，
7、步骤1具体按照以下步骤实施：
8、步骤1.1、加工关节轴承外圈内表面、内圈外表面的导油孔及两表面的润滑槽，其中关节轴承的外圈内表面和内圈外表面采用车销或磨削方式加工，内圈外表面的润滑槽采用车削工艺加工，外圈内表面润滑槽采用镗削工艺加工，内圈和外圈的导油孔采用钻削工艺加工，导油孔的直径根据关节轴承规格所定；
9、步骤1.2、设计关节轴承内圈外表面的仿猪笼草微轨道，仿猪笼草微轨道参数有：纵向间距l1、轨道角度α、轨道宽度b，相邻轨道间距l2、轨道深度h，其中l1＝0.2-0.4mm，α＝30°-60°，b＝0.2-0.5mm，l2＝0.5-1.5mm，h＝0.2-0.4mm。在仿猪笼草微轨道导流作用下，润滑油从微轨道的入口端流入、向微轨道的出口端迁移，实现定向润滑，通过改变微轨道纵向间距l1、轨道角度α、轨道宽度b、相邻间距l2以及轨道深度h，获得不同梯度的几何图案，在几何梯度的驱动下实现液滴的定向流动，通过调节微轨道的参数，从而获得导流性能差异的微轨道；
10、步骤1.3、采用激光刻蚀工艺在关节轴承内圈外表面加工微轨道，激光波长为300-400nm，激光频率15-25khz，输出功率5-10w，激光脉宽6-12μs，扫描速度20-30mm/s；
11、步骤1.4、激光刻蚀后采用无水乙醇进行超声波清洗，采用抛光绒布精抛关节轴承内圈外表面，去除激光刻蚀留下的毛刺，使关节轴承内圈外表面粗糙度不低于ra 0.1，抛光后进行超声波清洗，依次分别采用无水乙醇和丙酮清洗剂清洗关节轴承内圈去除表面残留物，清洗时间为10-40min，后加热至80-100℃进行烘干处理。
12、步骤2具体按照以下步骤实施：
13、步骤2.1、配置壁材溶液：将壁材与去离子水进行混合，其中壁材的体积分数为25％-30％，磁力搅拌20-40min，使壁材与去离子水充分混合；其中，壁材为三聚氰胺-甲醛树脂、密胺树脂-环氧树脂、聚乙烯中的一种；
14、步骤2.2、将步骤2.1配备好的壁材溶液进行水浴加热，在60-80℃下保温30-60min，随后在溶液中加入ph调节剂调节ph值至7-8，充分反应1-1.5h得到预聚物，所述ph调节剂为丙三醇c3h8o3、氨基甲酸乙酯c3h7no2中的一种或两种的混合物；
15、步骤2.3、采用三乙醇胺c6h15no3作为乳化剂，将乳化剂和去离子水进行混合，其中乳化剂的体积分数为15％-30％，通过高速剪切乳化机在3000-6000r/min下高速剪切8-12min，得到乳化液；
16、步骤2.4、在步骤2.3制得的乳化液中加入润滑油，其中润滑油的体积分数为2％-5％，在4500-5500r/min下高速剪切乳化15-35min；
17、步骤2.5、将步骤2.4所得的溶液用酸性溶液调节ph至4-5，搅拌8-12min，然后滴加步骤2.2得到的溶液，滴加速率控制在0.6ml/min-1ml/min，水浴控制反应温度为70-75℃，反应0.5-3h，获得含油微胶囊溶液；
18、步骤2.6、将步骤2.5制得的微胶囊溶液用无水乙醇进行3-5次洗涤，后干燥30-120min得到含油微胶囊。
19、步骤3具体按照以下步骤实施：
20、步骤3.1、向步骤2.6得到的含油微胶囊中加入去离子水制得悬浮液，其中含油微胶囊的质量分数为25％-30％；
21、步骤3.2、向步骤3.1得到的悬浮液中加入表面活性剂和非离子表面活性剂，以四聚丙烯基苯磺酸钠c18h29nao3s或十二烷基苯磺酸钠c14h15o3sna作为表面活性剂，以n-乙基全氟辛基磺酰胺乙醇c12h10f17no3s或脂肪醇聚氧乙烯醚ro(ch2ch2o)nh作为非离子表面活性剂，表面活性剂浓度为120-130mg/l，非离子表面活性剂浓度为10-20mg/l，表面活性剂和非离子表面活性剂的体积分数各为1％-10％，磁力搅拌4-10min，超声振荡20-40min使溶液混合均匀；
22、步骤3.3、将步骤1得到的关节轴承内圈在步骤3.2得到的溶液中进行电泳沉积，选择不同直径的石墨环为电泳阴极，关节轴承内圈为电泳阳极，对无需电泳沉积区域涂覆电泳阻镀胶进行隔离保护，使得电极间距为0.5-2.5cm，电流密度为3-3.5a/dm2，水浴温度为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述L1＝0.2-0.4mm，α＝30°-60°，B＝0.2-0.5mm，L2＝0.5-1.5mm，H＝0.2-0.4mm。
4.根据权利要求2所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：
5.根据权利要求4所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：
【技术特征摘要】
1.具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：
3.根据权利要求2所述的具有定向引流表面的自润滑航空关节轴承制备方法，其特征在于，所述l1＝0.2-0.4mm，α＝3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东亚，胡亚龙，索晓宇，王静杰，高峰，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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