為研究新型混合槽水潤(rùn)滑橡膠軸承的潤(rùn)滑特性,采用有限元法建立了橡膠軸承的熱流固耦合模型,在考慮不同進(jìn)水溫度和不同轉(zhuǎn)速的條件下,分析了混合槽橡膠軸承與帶有T形、V形溝槽的橡膠軸承在襯層變形、水膜壓力、流場(chǎng)速度等方面的差異。結(jié)果表明:混合槽橡膠軸承能較好地適應(yīng)水溫的變化,解決了T形、V形溝槽橡膠軸承存在的襯層變形大、水膜壓力較低的問(wèn)題,并改善了單一槽型軸承承壓區(qū)壓力峰值急劇變化的問(wèn)題;隨著進(jìn)水溫度的升高,襯層變形量和水膜壓力均減小,承載力下降,而且較高轉(zhuǎn)速下承載力的下降趨勢(shì)比低轉(zhuǎn)速下更為明顯;隨著進(jìn)水水溫的升高,水的黏性系數(shù)持續(xù)降低,橡膠軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)變差,軸承潤(rùn)滑狀態(tài)由混合潤(rùn)滑和彈流潤(rùn)滑狀態(tài)過(guò)渡到完全混合潤(rùn)滑狀態(tài)。

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【部分圖文】：

圖1混合槽軸承三維模型

水潤(rùn)滑橡膠軸承一般用在船舶艉軸支承系統(tǒng),外圈選用黃銅材質(zhì),內(nèi)圈軸瓦采用橡膠材質(zhì);板條結(jié)構(gòu)為凹面,溝槽橫截面形狀通常為單一的T形、V形或U形3種形式。針對(duì)單一溝槽結(jié)構(gòu)軸承存在的襯層變形大、水膜壓力較低的問(wèn)題,文中設(shè)計(jì)了一種帶T形和V形混合型溝槽的新型軸承。軸承沿圓周方向均勻分布有1....

圖2模型網(wǎng)格劃分

將水潤(rùn)滑橡膠軸承及其水膜間隙三維結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入ANSYS中,為了提高計(jì)算精度及收斂速度,軸承及水膜間隙模型均采用六面體單元結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,如圖2所示。其中固體域網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)為190482,單元數(shù)為36400;流體域節(jié)點(diǎn)數(shù)為225937,單元數(shù)為168700。1.2.2邊界條件設(shè)定

圖3轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為450r/min時(shí)軸承橡膠襯層變形

由圖3(b)可以看出,帶有V形槽的橡膠襯層變形量最大,混合槽變形量次之,T形槽變形量最小。其中帶混合槽的橡膠軸承在非承壓區(qū)的變形量與V形槽相比有所減小,承壓區(qū)的變形量與T形槽相比有所增大。由于混合槽軸承在承壓區(qū)采用T形槽,所以軸承內(nèi)部能夠儲(chǔ)存較多的水,而軸承中水量增大可以帶走多余....

圖4轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為450r/min時(shí)軸承水膜壓力分布

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為450r/min,進(jìn)水溫度為10℃時(shí),混合槽橡膠軸承整體水膜壓力分布如圖4(a)所示;轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為450r/min,進(jìn)水溫度分別為10、20、30、40℃時(shí),混合槽橡膠軸承中截面水膜壓力分布如圖4(b)所示;轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為450r/min,進(jìn)水溫度為10℃時(shí),T形....

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