制的自润滑关节轴承也已经批量使用。但是，我国 1998 年后， 这些美军标大部分被转化为美国汽航空自润滑关节轴承标准化工作 还处于起步阶段，车工程师协会宇航（SAE AS）标准，并与原有的尚 未形成标准体系，不足以满足自润滑关节轴承应用合格产品目录一同构 成了现行的航空自润滑关节轴的需要，亟需加强自润滑关节轴承标准 体系的建立承标准体系，见表 1。除了轴承规范、产品质量标准、工作。 合格产品目录外，MIL–HDBK–1599《用于宇航机

  利用产品质量标准中规定的极限静载荷和额定动载标准中，有必要进行 认证试验的只有 4 个标准，对应荷计算了作用在轴承运动面上的压力。 AS 14101 外关系见表 3。规范还规定，内圈孔带衬垫轴承的认圈开槽 窄关节轴承的计算结果列在了图 1 中。计算证，应当在对应的内圈孔 不带衬垫轴承认证的基根据结果得出，极限静压力的最大值约为 500 MPa， 额础上进行，两者应当采用相同的衬垫，且已纳入定动压力的最大值 约为 250 MPa。因此，AS 81820QPL–81820。

  注*：括号内是计算得到的等效摆动次数。标变化看，低速摆动 和高速摆动两类自润滑关节轴

  承的差别不仅在轴承摆动速度上，更表现在非连续 为 103~104 的低速摆动试验；另一类是摆动速度在摆动和连续摆 动两种工作方式上。200 次/min~1 300 次/min、摆动次数为 106 以上 的高速摆动试验。3 低速摆动自润滑关节轴承系列标准 早期的自润滑关节轴承规范 MIL–B–8942 虽然 3.1 AS 81820 轴 承规范和产品质量标准精确指出用于低速运动部位，但却规定了 10 次 /minAS 81820《低速摆动自润滑自调心关节轴和 200 次/min 两种动载 荷试验，轴承需要同时满足承》适用于含聚四氟乙烯织物衬垫或模压 衬垫的低速和高速摆动两种要求。关节轴承。规范规定的轴承使用温 度-54oC~163oC 后来颁布的 AS 81820 和 AS 81819 两个规范，根（-65oF~325oF）。

  ———————————————————————————————————————————————

  寿命参数没有采用摆动次数，而是采用了试验时间，并增加了单位时 间磨损±7o200 次/min（9×106 次）量指标要求，可以更好地表征轴 承在连续工作情况下的磨损情况。±10o300 次/min600 hAS 81819（1.1 ×107 次）0.127 mm 综上所述，航空自润滑关节轴承已经由早期±6o1 000 次/min800 h（4.8×107 次）的同时满足低速摆动和高速摆动要求 的一类关节轴±6o1 300 次/min800 h 承，发展成为分别针对低速摆动 和高速摆动两种用

  本文以美国自润滑关节轴承军标和宇航标准为械系统和分系统 设计和构建的轴承、控制管理系统部件例，介绍了含聚四氟乙烯衬垫航空 自润滑关节轴承和相关硬件》中包含了自润滑关节轴承使用的相关的

  ———————————————————————————————————————————————

  分类、特点和有关标准。内容。 1 自润滑关节轴承标准及分类 2 低速摆动和高速摆动自润滑关

  ———————————————————————————————————————————————

  规范规定了轴承的材料、表面据轴承用途分别只规定了低速摆动和高 速摆动一种处理、尺寸、性能等通用要求，和相关的试验动载荷试 验。同时，这两个标准中对动载荷试验的方法和产品认证程序。与之 配套的 8 个产品质量标准要求都超过了 MIL–B–8942。如表 2 所示，AS 81820 规定了轴承的规格、尺寸、材料、表面处理、载中动载荷试验 的摆动次数是 MIL–B–8942 规定的 5 荷、拧紧力矩等具体实际的要求，每 个标准包括内圈孔

  准分为宽、窄两个系列，以及外圈开槽和倒角两由表 2 可见，自 润滑关节轴承的动载荷试验分种结构及形式，共 4 个标准，此外有配套 的合格产品成两类：一类是摆动速度为 10 次/分钟、摆动次数

  他山之石 ? 《航空标准化与质量》2010 年第 5 期 表 1 美国自润滑关节轴承标准体系 石之 山 他 ? 期 5第 年 1

  景绿路 张 艳 孙忠志 （沈阳飞机设计研究所，辽宁 沈阳 110035） [摘要] 以美国自润滑关节轴承军标和宇航标准为例，介绍了含 聚四氟乙烯衬垫航空自润 滑关节轴承的分类、特点和有关标准，分析了低速摆动和高速摆 动两种航空自润滑关节轴承 标准体系的差异，为我国航空自润滑关节轴承标准的制定提供了 参考。 [关键词] 标准；关节轴承；自润滑 [中图分类号] T–65 [文献标识码] C [文章编号] 1003– 6660（2010）05–0035–05 自润滑关节轴承是在关节轴承的内圈和外圈目录 QPL–8942。 1978 年，新选用的轴承不再采用等相对运动表面，采用聚四氟乙烯 等低摩擦系数材 MIL–B–8942 及配套标准，改为采用 MIL–B–81820 料制成的一类关节轴承。与普通关节轴承相比，自及配套标准。 润滑关节轴承在使用中不需要加注润滑脂，可以满由 MIL–B– 8942 被替代起，美军标自润滑关节足飞机上难维护部位的使用上的要求， 代替普通关节轴轴承标准分成了低速摆动和高速摆动两个系列，承， 能够大大减少使用维护工作量。即 MIL–B–81820《低速自调心自润滑关 节轴承通

  AS 81820 系列关节轴承的衬垫含有聚四氟乙烯的一系列轴承。 起润滑和减摩作用。衬垫分为织物和模压两种，目考虑到轴承所 用钢中，强度最低的 17-4PH 钢前常见的主要是织物衬垫，模压衬垫 见到的较少。的屈服极限也在 700 MPa 以上，因此，在极限静载从 AS 81820 对动载试验的规定分析，8 个产品质量标准荷作用下的压缩永久 变形，将主要发生在衬垫上。规定的轴承采用的是同一种衬垫材料， 衬垫厚度规产品质量标准中规定的内圈孔带衬垫的轴承极限静载荷格不 超过 3 个。AS 81820 中还明确规定，内圈孔所下的压缩永久变形，是 同规格内圈孔不带衬垫的轴用衬垫应当与球面所用衬垫相同。采用同 一种衬垫承的一倍，应当也是基于这一考虑。再考虑到轴承材料减少 了轴承动载试验的数量，方便了轴承使用在动载荷作用下摆动时，磨 损主要发生在衬垫上，工况条件下的寿命计算，实现了衬垫的通用化 和轴因此 AS 81820 系列轴承采用的衬垫也应当满足使用承的系列化，

  ———————————————————————————————————————————————

  滑关节轴承通过认证进入目录。轴承的抗腐蚀和疲劳能力。从标准发 展过程看，后 AS 81820 轴承规范中规定了认证的原则、程颁布的内 圈孔带衬垫的 4 个产品质量标准 AS81820/1~ AS 序。规范规定外圈开槽的 轴承的认证覆盖了外圈 81820/4 中，内圈只有 PH13–8Mo 钢一种材 料。倒角的轴承，因此在 AS 81820 系列的 8 个轴承产品

  ———————————————————————————————————————————————

  自润滑关节轴承在国外飞机上已经使用了近半用规范》和 MIL– B–81819《高速自调心自润滑关节个世纪，用途愈来愈普遍，用量越 来越大。其中含轴承通用规范》。MIL–B–81820 系列有 8 个产品标 聚四氟乙烯（PTFE）织物衬垫的轴承应用的最为准，与 MIL–B–8942 系列产品质量标准相比，在原有的广泛，在飞机用关节轴承中占有重要地 位。美国、宽、窄两个系列，以及外圈开槽和倒角两种结构欧洲都形 成了这类航空自润滑轴承的系列标准。形式的基础上，增加了 4 个对 应的内圈孔带衬垫的

  节轴承比较 1964 年颁布的 MIL–B–8942（ASG）《四氟乙低速摆动和高速摆

  动两个系列航空自润滑轴承烯自调心关节轴承》是最早颁布的含聚四 氟乙烯衬的主要差别之一是动载荷试验要求不同。表 2 中给垫的航空 自润滑关节轴承规范，用于海军的固定翼出了自润滑关节轴承系列标 准中动载荷试验的主要飞机和直升机。与 MIL–B–8942 配套的轴承 产品标参数。

  品资料也证实了这一点。此外，衬垫材料还可以与 3.2 QPL 目录 和产品认证

  轴套等其它种类的自润滑轴承通用。MIL–B–8942 和 MIL–B– 81820 系列产品标准都

  AS 81820 系列轴承的外圈材料采取使用 17-4PH 有自己的合格产品目 录 QPL–8942 和 QPL–81820。（0Cr17Ni4Cu4Nb）马氏体析出强化不 锈钢。这些 QPL 目录由美国海军航空系统司令部管理内圈材料最初只 有 440C（9Cr18Mo）高碳马氏（NAVAIR）。出版 QPL 一是鼓励竞争， 二是控制体不锈钢一种，20 世纪 80 年代增加了 PH13–8Mo 进入海 军备件目录的轴承的质量。1990 年，随着美（0Cr13Ni8Mo2Al）马氏 体析出强化不锈钢。尽管国军用规范向非政府的 SAE AS 标准转换， 由于缺 PH13–8Mo 钢的硬度比 440C 钢低，但由于自润滑关少经费， QPL–81820 一度不再被维持，未经认证的节轴承工作时，承受的压 力较低、磨损主要发生在轴承开始步入海军供应体系。但 QPL 很快再 次受到衬垫上，因此标准中两种内圈材料轴承的静、动载重视，被重 新启用和修订。从出版的 QPL–81820 中性能要求完全相同。PH13– 8Mo 钢的塑性、韧性、统计，全球有十多家公司生产的 AS 81820 系 列低速疲劳、耐腐蚀等综合性能优于 440C 钢，有利于提高摆动自润

  ———————————————————————————————————————————————

  积累的动载试验数据能够适用于产品标温度 54oC~163oC、极限静压力 500 MPa，额定动压准以外的轴承设计和寿命计算，极大地方便了轴 承力 250 MPa 的要求。这正是 AS 81820 系列标准的基设计、生产和 用户使用。国外轴承生产商提供的产石。

  ———————————————————————————————————————————————

  2 》量 质 与 化 准标 空 航 《分类产品规范产品质量标准合格产品目录 MIL–B–8942（ASG）AS 21230《滑动自调心外圈开槽四氟乙烯衬垫宽关节轴承》QPL–8942 《四氟《四氟乙烯自调心关节乙烯自调心关节轴承》轴承》AS 81820 《低速摆动自 AS 14101《使用温度-65 ~ 325°F 自润滑自调心外圈开 槽窄关节轴承》QPL–81820《低润滑自调心关节轴承》速摆动自润滑 自调心关节轴承》低速摆动 AS 81820/1《使用温度-65 ~ 325°F 自润 滑自调心孔带衬垫外圈开槽窄关节轴承》节轴承》节轴承》节轴承》 高速摆动润滑（自调心、轴套和推力）轴承通用规范》表 2 自润滑 关节轴承动载荷试验主要参数倍。AS 81819 中的动载荷试验的摆动次 数最低是轴承动载荷试验条件 MIL–B–8942 规定的 9 倍、摆动频率 最高达到了 6.5 规范摆动最大倍。AS 81820 和 AS 81819 中对动载荷试 验Biblioteka Baidu磨损角度摆动速度摆动次数或时间*磨损量 MIL–B–±25o10 次 /min5 000 次 0.152 mm 量等其他要求也比 MIL–B–8942 有所提高。 此外，8942±10o200 次/min10 次 0.152 mmAS 81819 中动载荷试验的