前言

衬垫型自润滑关节轴承是一种在外圈内球面粘接一层自润滑衬垫层的球面滑动轴承，具有自润滑、长寿命、承载力大等特点，能满足其在铁路机械、轻工、航空航天等领域的使用要求。随着自润滑关节轴承在各个领域的广泛应用，尤其在高铁、航空航天、军工等高新科技领域的应用需求量日益增加，对衬垫型自润滑关节轴承的性能提出了更高的要求，如服役性能、可靠性、使用寿命等。关节轴承在一些重载、大扭矩等工况下工作时，往往因轴承的摩擦学性能急剧下降，使内外圈配合面因胶合出现抱死现象，或因磨损导致内外圈配合间隙过大而使轴承的运动特性丧失，从而导致轴承失效。研究该类轴承的磨损机理、寿命可靠性及寿命预测方法对设备的安全使用有着十分重要的意义。

研究衬垫型自润滑关节轴承的方法很多，主要包括试验研究、仿真分析、几何建模等；研究内容也集中在转移膜性能研究、轴承摩擦学性能研究、衬垫材料和处理方法研究、衬垫的粘接性能研究等几个方面。对于衬垫型自润滑关节轴承，由于摩擦转移膜一般都会在自润滑衬垫层与内圈外球面相对滑动过程中形成，而其形成状况将直接影响自润滑关节轴承的运行特性、摩擦磨损性能及使用寿命，因此从微观上开展关节轴承的摩擦诱导成膜机理和磨损机理研究，对于提高轴承服役性能和使用寿命具有重要意义。但是只从微观分析上下手还显得不够，需要结合宏观研究，而宏观和微观的结合研究将会带来更多有意义的、更全面的成果。微观研究的方法主要是采用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线光电子能谱分析仪（XPS）等先进微观分析设备对磨损后的轴承衬垫和内外圈摩擦表面的微观形貌和元素组成进行分析。宏观研究包括对轴承的摩擦学性能以及衬垫的剥离性能进行分析研究，主要包括摩擦温度、磨损量、摩擦因数以及剥离强度等方面。而轴承的磨损寿命预测方法，国际上主要轴承生产厂家都对轴承提出了不同的寿命估算公式，但这些公式的适用范围受到限制，并且在实际使用中有的寿命估算公式并不能准确地对相关轴承寿命进行预测，甚至预测结果与实际相差甚远。轴承寿命影响因素非常复杂，不断对其寿命估算方法进行完善显得非常重要。

正是基于以上的研究背景，在国家自然科学基金的支持下，作者十几年来一直致力于衬垫型自润滑关节轴承失效机理与寿命评估方法的研究。本书中的内容正是这十几年来研究成果的总结。由于学术水平和试验条件的限制，书中内容难免有不足甚至错误之处，恳请读者批评指正。