本文關(guān)鍵詞：計(jì)入彈性變形的復(fù)合材料水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們生態(tài)環(huán)保意識(shí)的逐漸提高,以水作為工作介質(zhì)的滑動(dòng)軸承越來(lái)越受到專(zhuān)家和學(xué)者的重視。水潤(rùn)滑替代油或脂潤(rùn)滑,既可以節(jié)省大量油料和貴重有色金屬等戰(zhàn)略資源,又能從根本上避免油泄露對(duì)水資源的污染,在船舶、水輪機(jī)、水泵、礦山機(jī)械和食品設(shè)備等有著廣泛的應(yīng)用前景。但是,一方面由于水的粘度較低,形成動(dòng)壓潤(rùn)滑時(shí)水膜膜厚較小。另一方面,水潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承材料一般為彈性模量較小的非金屬材料,例如比較熱門(mén)的復(fù)合材料,在外載荷的作用下軸承難免發(fā)生彈性變形,且變形量與動(dòng)壓形成的最小水膜膜厚為同一數(shù)量級(jí),因此,水潤(rùn)滑軸承材料的變形對(duì)軸承動(dòng)壓潤(rùn)滑特性的影響不能忽略。本文基于CFD軟件ANSYS CFX,對(duì)水潤(rùn)滑軸承3D流固耦合潤(rùn)滑模型進(jìn)行求解。分別研究了計(jì)入軸承彈性變形下,軸承的材料參數(shù)(彈性模量、泊松比)、工況(轉(zhuǎn)速、偏心率)、結(jié)構(gòu)(長(zhǎng)徑比、間隙、軸承厚度以及導(dǎo)水槽結(jié)構(gòu)形式和分布)對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性(水膜壓強(qiáng)分布、水膜最大壓強(qiáng)、水膜膜厚、軸承承載力、摩擦系數(shù))的影響規(guī)律,并通過(guò)對(duì)比分析得出不同參數(shù)下軸承彈性變形對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性影響程度的大小。最后,針對(duì)一種高分子復(fù)合材料,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試得出該軸承的材料屬性,為設(shè)計(jì)軸承提供基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)軸承的過(guò)程中,為了計(jì)入軸承彈性變形,本文使用流固耦合方法對(duì)常用工況下的軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最終,課題組通過(guò)熱固成型的方法制作了一個(gè)試驗(yàn)軸承,并通過(guò)水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這種方法設(shè)計(jì)出的軸承能夠形成較好的動(dòng)壓潤(rùn)滑。
【關(guān)鍵詞】：水潤(rùn)滑軸承 動(dòng)壓潤(rùn)滑 流固耦合 潤(rùn)滑特性 復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12-14
• 1.2 水潤(rùn)滑軸承的發(fā)展和應(yīng)用14-16
• 1.3 水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 水潤(rùn)滑軸承流固耦合研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容19-22
• 第二章 水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性研究的理論及仿真方法22-40
• 2.1 水潤(rùn)滑軸承承載機(jī)理22-23
• 2.2 水潤(rùn)滑軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)23-24
• 2.3 基本控制方程24-27
• 2.3.1 流體控制方程24-25
• 2.3.2 固體控制方程25-26
• 2.3.3 流固耦合方程26-27
• 2.3.4 空化方程27
• 2.4 水介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)分析27-28
• 2.5 基于ANSYS CFX的水潤(rùn)滑軸承仿真28-38
• 2.5.1 ANSYS CFX的介紹28-30
• 2.5.2 邊界條件及網(wǎng)格模型30-32
• 2.5.3 不計(jì)入變形的仿真分析32-34
• 2.5.4 計(jì)入變形的仿真分析34-38
• 2.6 本章小結(jié)38-40
• 第三章 軸瓦材料對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的影響40-46
• 3.1 引言40
• 3.2 彈性模量對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響40-43
• 3.3 泊松比對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 工況對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的影響46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 轉(zhuǎn)速對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響46-52
• 4.3 偏心率對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響52-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)構(gòu)對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的影響60-80
• 5.1 引言60
• 5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響60-66
• 5.2.1 長(zhǎng)徑比對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響60-63
• 5.2.2 間隙對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響63-64
• 5.2.3 軸瓦厚度對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響64-66
• 5.3 導(dǎo)水槽對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響66-78
• 5.3.1 導(dǎo)水槽軸承的水膜承載機(jī)理66-69
• 5.3.2 導(dǎo)水槽形狀對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響69-72
• 5.3.3 導(dǎo)水槽分布對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響72-75
• 5.3.4 導(dǎo)水槽尺寸對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-80
• 第六章 復(fù)合材料水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)研究80-92
• 6.1 軸承材料屬性試驗(yàn)80-86
• 6.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>80
• 6.1.2 軸承及試樣制備80-82
• 6.1.3 基本材料屬性參數(shù)測(cè)試82-83
• 6.1.4 混合潤(rùn)滑摩擦系數(shù)測(cè)試83-84
• 6.1.5 軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)84-86
• 6.2 軸承臺(tái)架試驗(yàn)86-90
• 6.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>86
• 6.2.2 試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介86-88
• 6.2.3 試驗(yàn)測(cè)試方案88
• 6.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析88-90
• 6.3 本章小結(jié)90-92
• 第七章 總結(jié)與展望92-94
• 7.1 本文總結(jié)92-93
• 7.2 研究展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-100
• 致謝100-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文102

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