本文關(guān)鍵詞：高比壓水潤滑橡膠軸承彈流潤滑特性研究

  更多相關(guān)文章： 橡膠軸承 水潤滑 彈流潤滑 高比壓

【摘要】：本文以高比壓水潤滑橡膠軸承為研究對象,基于橡膠襯層的彈性變形假設(shè)以及流體動力潤滑理論,建立了水潤滑橡膠軸承彈流潤滑模型。采用數(shù)值分析的方法,討論了橡膠彈性內(nèi)襯變形對軸承潤滑及承載的影響,研究了軸承在不同運動參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及工況參數(shù)下的彈流潤滑性能,最后計算了軸承的動力學(xué)系數(shù),其主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用有限差分法對軸承數(shù)學(xué)模型就行了數(shù)值計算,通過對水膜壓力和膜厚曲線進行分析,得出結(jié)果表明:考慮橡膠襯層的彈性變形后,軸承內(nèi)水膜厚度適量增大,水膜壓力明顯減小,并且水膜承載區(qū)域變大。另外,最小水膜厚度位置明顯延后于剛性支承。(2)以某船用橡膠軸承為研究對象,分析了軸承荷載、轉(zhuǎn)速與偏心率之間的關(guān)系,研究了高比壓情況下參數(shù)變化對水潤滑橡膠軸承彈流潤滑特性的影響。結(jié)果表明:低速重載時,軸頸中心工作位置較低,并且伴隨軸承的載荷或者轉(zhuǎn)速增大,其動壓效應(yīng)越顯著;水膜破裂位置隨著荷載的增大而靠前,相反,隨著速度的增大而延后;隨著橡膠襯層變薄,軸承的承載能力變強,隨著長徑比變大,軸承單位面積的承載能力也逐步增大;軸頸傾斜時,軸承軸向壓力呈尖角分布,會在局部產(chǎn)生較高的壓力,不利于軸承的工作,軸頸傾斜量越大,水膜壓力和膜厚分布越不均勻,支撐力集中越明顯。(3)在外界小擾動情況下建立水潤滑橡膠軸承動態(tài)雷諾方程,運用有限差分法計算了軸承的剛度和阻尼系數(shù),并進一步研究了參數(shù)變化對橡膠軸承剛度和阻尼的影響。主要結(jié)果顯示:軸承長徑比范圍在3到4時,水潤滑橡膠軸承的動態(tài)系數(shù)趨于平穩(wěn),并且橡膠襯層的彈性變形致使得交叉阻尼大小不再相等,另外,隨著偏心率和傾斜量的變大,主剛度和主阻尼與之為非線性遞增關(guān)系,交叉剛度和交叉阻尼與其呈現(xiàn)出非線性遞減關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：橡膠軸承 水潤滑 彈流潤滑 高比壓
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.33
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 水潤滑橡膠軸承的國內(nèi)外的研究動態(tài)9-12
• 1.2.1 概述9
• 1.2.2 水潤滑橡膠軸承研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 水潤滑橡膠軸承的特點及發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 2 水潤滑橡膠軸承動力潤滑機理及數(shù)學(xué)模型16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 動力潤滑理論及水膜形成原理16-17
• 2.3 流體動力潤滑基本方程17-18
• 2.3.1 水潤滑軸承雷諾方程建立的假設(shè)條件17
• 2.3.2 雷諾方程的簡化17-18
• 2.4 邊界條件的確立18-19
• 2.5 水膜厚度方程19-22
• 2.5.1 橡膠的彈性變形量19-21
• 2.5.2 軸承傾斜對水膜厚度分布的影響21
• 2.5.3 水膜厚度幾何方程21-22
• 2.6 承載能力及偏位角計算22
• 2.7 小結(jié)22-24
• 3 水潤滑橡膠軸承模型的數(shù)值求解與特性分析24-36
• 3.1 引言24
• 3.2 方程的無量綱化24-25
• 3.3 差分法求解雷諾方程25-28
• 3.3.1 雷諾方程的離散化25-26
• 3.3.2 差商格式26-28
• 3.3.3 代數(shù)方程的解法及其收斂法則28
• 3.4 模型的數(shù)值求解28-29
• 3.5 軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)29-30
• 3.6 彈性支撐對軸承潤滑性能的影響30-34
• 3.6.1 水膜壓力30-32
• 3.6.2 內(nèi)襯變形量32-33
• 3.6.3 水膜厚度33-34
• 3.7 小結(jié)34-36
• 4 參數(shù)變化對高比壓水潤滑橡膠軸承的影響36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 高比壓水潤滑橡膠軸承36-38
• 4.2.1 軸承的比壓36-37
• 4.2.2 載荷和轉(zhuǎn)速對偏心率及偏位角的影響37-38
• 4.3 高比壓水潤滑橡膠軸承潤滑性能38-44
• 4.3.1 載荷對軸承潤滑性能的影響38-41
• 4.3.2 高比壓時轉(zhuǎn)速對軸承潤滑性能的影響41-44
• 4.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對水潤滑橡膠軸承成潤滑特性的影響44-49
• 4.4.1 長徑比和襯層厚度對軸承比壓的影響44-47
• 4.4.2 高比壓時長徑比對軸承彈流潤滑特性的影響47-48
• 4.4.3 高比壓時襯層厚度對軸承彈流潤滑特性的影響48-49
• 4.5 軸頸傾斜對軸承潤滑特性的影響49-53
• 4.5.1 軸頸傾斜對軸承比壓的影響49-50
• 4.5.2 軸頸傾斜對高比壓軸承彈流潤滑影響50-53
• 4.6 小結(jié)53-54
• 5 高比壓水潤滑橡膠軸承的剛度和阻尼54-66
• 5.1 引言54
• 5.2 軸承動態(tài)參數(shù)模型及理論分析54-57
• 5.2.1 軸承動態(tài)參數(shù)模型54-55
• 5.2.2 擾動壓力方程55-56
• 5.2.3 數(shù)值求解56-57
• 5.3 軸承內(nèi)襯變形對動態(tài)特性的影響57-60
• 5.4 軸承傾斜對動態(tài)特性的影響60-62
• 5.5 長徑比對動態(tài)特性的影響62-64
• 5.6 小結(jié)64-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-74
• 附錄74

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王海寶,楊大壯,吳光潔;水潤滑軸承材料設(shè)計[J];潤滑與密封;2002年03期

2 王優(yōu)強,李鴻琦,佟景偉;水潤滑橡膠軸承[J];軸承;2002年10期

3 衣雪娟,王優(yōu)強;水潤滑軸承研究進展[J];機床與液壓;2004年04期

4 張霞;王新榮;牛國玲;張連軍;;水潤滑軸承的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];裝備制造技術(shù);2008年01期

5 萬建新;李久明;鄭小秋;;水潤滑軸承研究展望[J];煤礦機械;2008年07期

6 錢九娟;劉憲偉;;水潤滑技術(shù)理論研究進展[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年07期

7 劉建華;李文星;;水潤滑橡膠軸承的設(shè)計研究[J];機械設(shè)計與制造;2011年02期

8 劉建華;賈煥麗;趙萬勇;;水潤滑軸承的材料研究[J];通用機械;2011年10期

9 劉建華;杜鑫;趙萬勇;;水潤滑橡膠軸承設(shè)計參數(shù)的探討與設(shè)計實例[J];軸承;2012年05期

10 段海濤;王學(xué)美;吳伊敏;李健;;水潤滑軸承研究進展[J];潤滑與密封;2012年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張霞;王新榮;張更林;牛國玲;;水潤滑軸承的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];第三屆十省區(qū)市機械工程學(xué)會科技論壇暨黑龍江省機械工程學(xué)會2007年年會論文（摘要）集[C];2007年

2 彭婭玲;張志國;陳汝鋼;方成躍;;船舶艉部水潤滑軸承潤滑特性的數(shù)值分析研究[A];2007年船舶力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨《船舶力學(xué)》創(chuàng)刊十周年紀念學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 高雯;唐睿;龍沖生;張俊彥;王紀平;;轉(zhuǎn)速和載荷對C/C-SiC復(fù)合材料的水潤滑摩擦磨損性能的影響[A];中國核科學(xué)技術(shù)進展報告——中國核學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷·第4冊）[C];2009年

4 解忠良;呂芳蕊;鄒冬林;塔娜;饒柱石;;某型立式給水泵機組水潤滑軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性分析[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（下冊）[C];2014年

5 徐揚;王曉雷;;水潤滑陶瓷材料研究現(xiàn)狀及其展望[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 馬國軍;吳承偉;;核泵動靜壓水潤滑軸承性能計算分析[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

7 王煥棟;;水潤滑彈性金屬塑料水導(dǎo)軸承的研制與應(yīng)用[A];第十六次中國水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

8 孫勇;劉占生;劉鎮(zhèn)星;陳強;;轉(zhuǎn)子-水潤滑橡膠軸承系統(tǒng)動力學(xué)特性研究[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（上冊）[C];2014年

9 鄭昂;賈謙;王曉寧;袁小陽;;基于流固熱潤滑模型的水潤滑可傾瓦軸承頻變動力學(xué)性能分析[A];第9屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會ROTDYN'2010論文集[C];2010年

10 敏政;李琪飛;范宗旺;魏志國;王巖;;水輪機水潤滑橡膠軸承改造為稀油潤滑軸承的途徑研究[A];水輪發(fā)電機組穩(wěn)定性技術(shù)研討會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 聞?wù)?重慶研發(fā)出橡膠納米水潤滑軸承[N];中國船舶報;2008年

2 ;BTG水潤滑動密封復(fù)合橡膠軸承[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 段海濤;水潤滑軸承數(shù)值仿真及其材料摩擦學(xué)性能研究[D];機械科學(xué)研究總院;2011年

2 潘陽;水潤滑橡膠合金軸承的磨損機理及坡縷石改進其摩擦性能的研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 韓彥峰;水潤滑橡膠軸承多場多因素耦合分析與潤滑界面改性研究[D];重慶大學(xué);2015年

4 余江波;基于資源節(jié)約與環(huán)境友好的高性能水潤滑軸承關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2006年

5 陳戰(zhàn);水潤滑軸承的摩擦磨損性能及潤滑機理的研究[D];重慶大學(xué);2003年

6 秦紅玲;水潤滑復(fù)合橡膠尾軸承摩擦學(xué)問題研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 彭晉民;水潤滑塑料合金軸承潤滑機理及設(shè)計研究[D];重慶大學(xué);2003年

8 劉憲偉;面向綠色開采的低粘度介質(zhì)潤滑理論及應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李綠洲;特殊工況（磁場作用、水潤滑）下的材料摩擦行為及應(yīng)用研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 佘旭南;高壓泵干濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承潤滑特性研究[D];江蘇大學(xué);2016年

3 張楠;高比壓水潤滑橡膠軸承彈流潤滑特性研究[D];西安科技大學(xué);2015年

4 溫佳雨;船用水潤滑橡膠軸承動力潤滑特性及其應(yīng)用[D];西安科技大學(xué);2015年

5 劉昶;溝槽式水潤滑橡膠軸承的潤滑性能研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

6 余江波;水潤滑復(fù)合橡膠軸承摩擦學(xué)性能研究[D];重慶大學(xué);2002年

7 張文光;水潤滑軸承非金屬化的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2007年

8 張文光;水潤滑軸承非金屬外殼的性能優(yōu)化及成型工藝研究[D];重慶大學(xué);2007年

9 田宇忠;基于有限元的水潤滑橡膠尾軸承模態(tài)分析及試驗研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

10 董建新;基于老化的水潤滑橡膠尾軸承可靠性壽命評估[D];武漢理工大學(xué);2013年

，

本文編號：821546