船用水潤滑艉軸承由于其節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單和維護(hù)便利等優(yōu)點一直作為船舶推進(jìn)系統(tǒng)的研究熱點。本文主要總結(jié)了船用水潤滑艉軸承潤滑承載特性方面的內(nèi)容,軸承的潤滑承載性能主要通過偏心率、最小水膜厚度、水膜壓強(qiáng)和摩擦系數(shù)等參數(shù)描述。分別說明了工況參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)對軸承承載潤滑特性參數(shù)的影響,分析了上述三個方面的參數(shù)對軸承承載潤滑參數(shù)的影響規(guī)律。其中,工況參數(shù)包括負(fù)載、速度、溫度等,結(jié)構(gòu)參數(shù)包括間隙、長徑比、軸承直徑、導(dǎo)水槽結(jié)構(gòu)等方面,材料參數(shù)主要為材料的彈性模量和泊松比等。研究結(jié)果可以對船舶水潤滑艉軸承的研究工作提供參考。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

負(fù)載對偏心率的影響負(fù)載引起的偏心率的變化同時影響最小水膜厚

圖1負(fù)載對偏心率的影響負(fù)載引起的偏心率的變化同時影響最小水膜厚度，最小水膜厚度越小，水膜壓力越大，軸承的承載能力越大，但是為了保證軸承的潤滑效果，最小水膜厚度不應(yīng)小于設(shè)計值。負(fù)載與最小膜厚的變化曲線如圖2所示，負(fù)載越大，最小膜厚越小，隨著負(fù)載的增加，最小膜厚先快速減小，然后緩慢減小，說明負(fù)載會增加水膜承載能力，當(dāng)水膜小到一定程度會嚴(yán)重惡化軸承的潤滑性能。圖2負(fù)載對最小膜厚的影響負(fù)載對水膜壓強(qiáng)分布的影響，通過數(shù)值分析總結(jié)了軸承周向和軸向的水膜壓力分布，如圖3、圖4所示，對于周向壓強(qiáng)，隨著軸承負(fù)載的增加，水膜的壓力快速增加，同時水膜壓力的有效承載區(qū)呈減小趨勢，說明負(fù)載會減小軸承水膜的承載區(qū)域，增加軸承水膜中心的壓力。對于軸向壓強(qiáng)，軸向最大水膜壓強(qiáng)的位置在軸承的中部承載區(qū)，軸承兩端壓強(qiáng)最小，沿著軸向，水膜的壓強(qiáng)，先從一個較小值增加到最大值，再從最大值減小到較小值，如圖4所示。圖3周向壓強(qiáng)分布圖4軸向壓強(qiáng)分布負(fù)載影響軸承的最小水膜厚度，從而影響軸承的潤滑性能，衡量潤滑性能的一個重要參數(shù)為主軸承的摩擦系數(shù)，圖5為摩擦系數(shù)隨著軸承負(fù)載的變化規(guī)律，當(dāng)負(fù)載較小時，軸承的摩擦系數(shù)較大。隨著負(fù)載的增加摩擦系數(shù)先快速減小，然后基本保持不變。負(fù)載較小時，軸承處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài)，此時潤滑效果較差，摩擦系數(shù)較大，隨著負(fù)載的增加，潤滑條件改善軸承的潤滑狀態(tài)逐漸變?yōu)閯訅簼櫥�，軸承和轉(zhuǎn)軸之間通過水膜隔開，不發(fā)生直接接觸，此時軸承的載荷加在水膜上，摩擦力主要為水膜內(nèi)部的剪切力等，受軸承負(fù)載的影響較小，因此隨著負(fù)載的增加，軸承的摩擦系數(shù)不發(fā)生變化。圖5負(fù)載對摩擦?

、圖4所示，對于周向壓強(qiáng)，隨著軸承負(fù)載的增加，水膜的壓力快速增加，同時水膜壓力的有效承載區(qū)呈減小趨勢，說明負(fù)載會減小軸承水膜的承載區(qū)域，增加軸承水膜中心的壓力。對于軸向壓強(qiáng)，軸向最大水膜壓強(qiáng)的位置在軸承的中部承載區(qū)，軸承兩端壓強(qiáng)最小，沿著軸向，水膜的壓強(qiáng)，先從一個較小值增加到最大值，再從最大值減小到較小值，如圖4所示。圖3周向壓強(qiáng)分布圖4軸向壓強(qiáng)分布負(fù)載影響軸承的最小水膜厚度，從而影響軸承的潤滑性能，衡量潤滑性能的一個重要參數(shù)為主軸承的摩擦系數(shù)，圖5為摩擦系數(shù)隨著軸承負(fù)載的變化規(guī)律，當(dāng)負(fù)載較小時，軸承的摩擦系數(shù)較大。隨著負(fù)載的增加摩擦系數(shù)先快速減小，然后基本保持不變。負(fù)載較小時，軸承處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài)，此時潤滑效果較差，摩擦系數(shù)較大，隨著負(fù)載的增加，潤滑條件改善軸承的潤滑狀態(tài)逐漸變?yōu)閯訅簼櫥�，軸承和轉(zhuǎn)軸之間通過水膜隔開，不發(fā)生直接接觸，此時軸承的載荷加在水膜上，摩擦力主要為水膜內(nèi)部的剪切力等，受軸承負(fù)載的影響較小，因此隨著負(fù)載的增加，軸承的摩擦系數(shù)不發(fā)生變化。圖5負(fù)載對摩擦系數(shù)的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3420469