船用水潤(rùn)滑艉軸承由于其節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)一直作為船舶推進(jìn)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。本文主要總結(jié)了船用水潤(rùn)滑艉軸承潤(rùn)滑承載特性方面的內(nèi)容,軸承的潤(rùn)滑承載性能主要通過(guò)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(shuō)明了工況參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)對(duì)軸承承載潤(rùn)滑特性參數(shù)的影響,分析了上述三個(gè)方面的參數(shù)對(duì)軸承承載潤(rùn)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(zhǎng)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(duì)船舶水潤(rùn)滑艉軸承的研究工作提供參考。 

【文章來(lái)源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

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負(fù)載對(duì)偏心率的影響負(fù)載引起的偏心率的變化同時(shí)影響最小水膜厚

圖1負(fù)載對(duì)偏心率的影響負(fù)載引起的偏心率的變化同時(shí)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(rùn)滑效果，最小水膜厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)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(shuō)明負(fù)載會(huì)增加水膜承載能力，當(dāng)水膜小到一定程度會(huì)嚴(yán)重惡化軸承的潤(rùn)滑性能。圖2負(fù)載對(duì)最小膜厚的影響負(fù)載對(duì)水膜壓強(qiáng)分布的影響，通過(guò)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(duì)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(shí)水膜壓力的有效承載區(qū)呈減小趨勢(shì)，說(shuō)明負(fù)載會(huì)減小軸承水膜的承載區(qū)域，增加軸承水膜中心的壓力。對(duì)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(gè)較小值增加到最大值，再?gòu)淖畲笾禍p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(rùn)滑性能，衡量潤(rùn)滑性能的一個(gè)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(shí)，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(shí)，軸承處于邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑狀態(tài)，此時(shí)潤(rùn)滑效果較差，摩擦系數(shù)較大，隨著負(fù)載的增加，潤(rùn)滑條件改善軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)逐漸變?yōu)閯?dòng)壓潤(rùn)滑，軸承和轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)水膜隔開(kāi)，不發(fā)生直接接觸，此時(shí)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(duì)摩擦?

、圖4所示，對(duì)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(shí)水膜壓力的有效承載區(qū)呈減小趨勢(shì)，說(shuō)明負(fù)載會(huì)減小軸承水膜的承載區(qū)域，增加軸承水膜中心的壓力。對(duì)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(gè)較小值增加到最大值，再?gòu)淖畲笾禍p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(rùn)滑性能，衡量潤(rùn)滑性能的一個(gè)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(shí)，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(shí)，軸承處于邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑狀態(tài)，此時(shí)潤(rùn)滑效果較差，摩擦系數(shù)較大，隨著負(fù)載的增加，潤(rùn)滑條件改善軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)逐漸變?yōu)閯?dòng)壓潤(rùn)滑，軸承和轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)水膜隔開(kāi)，不發(fā)生直接接觸，此時(shí)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(duì)摩擦系數(shù)的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]仿生微膠囊復(fù)合水潤(rùn)滑軸承材料的摩擦性能研究[J]. 楊宗榕,郭智威,袁成清.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]不同材料水潤(rùn)滑艉軸承的摩擦特性和磨損壽命研究[J]. 劉佳佳,劉斌,蘇躍威,李武超.  潤(rùn)滑與密封. 2017(08)
[3]美國(guó)艦艇水潤(rùn)滑尾軸承材料研究進(jìn)展[J]. 閆志敏,周新聰,袁成清,張湘軍,溫小飛,李同蘭.  船舶工程. 2015(03)
[4]船舶水潤(rùn)滑橡膠軸承潤(rùn)滑特性研究[J]. 丁行武,王家序,李鋒,蒲偉.  中國(guó)造船. 2013(04)
[5]艦船水潤(rùn)滑橡膠尾軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 秦紅玲,周新聰,王浩,閆志敏.  潤(rùn)滑與密封. 2012(06)
[6]船舶水潤(rùn)滑尾管橡膠軸承的設(shè)計(jì)[J]. 楊和庭,唐育民.  武漢造船. 2000(02)

博士論文
[1]泵用水潤(rùn)滑軸承動(dòng)壓潤(rùn)滑機(jī)理及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 高庚員.上海交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3420469