水潤(rùn)滑復(fù)合橡膠尾軸承摩擦學(xué)問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 00:09
水潤(rùn)滑尾軸承是艦船推進(jìn)系統(tǒng)的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣對(duì)艦船航行的快速性、安全性、隱蔽性、經(jīng)濟(jì)性等有著重要的影響。盡管水潤(rùn)滑橡膠尾軸承已有100多年的使用史,但其基礎(chǔ)研究仍然薄弱,尤其在其摩擦振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理方面。故而開(kāi)展以減振降噪為目的的水潤(rùn)滑尾軸承材料研制,摩擦振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理的理論及試驗(yàn)研究,具有重要的理論意義及軍事應(yīng)用價(jià)值。文中結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,開(kāi)展水潤(rùn)滑橡膠尾軸承相關(guān)摩擦性能、摩擦振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理等關(guān)鍵問(wèn)題的研究。主要工作如下:(1)建立了水潤(rùn)滑橡膠尾軸承摩擦振動(dòng)的非線性分析模型;分析了模型的穩(wěn)定性,求解了其數(shù)值解,得到了其振動(dòng)位移隨時(shí)間t的變化規(guī)律,分析了正壓力、溫度等因素對(duì)分析模型穩(wěn)定性的影響。(2)在丁腈橡膠中加入U(xiǎn)HMWPE和石墨粉末進(jìn)行共混改性,制備了一種低摩擦的新型水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料SPB-N。其物理力學(xué)性能達(dá)到中國(guó)船標(biāo)CB/T76——92008和美國(guó)軍標(biāo)MIL-DTL-17901C (SH)的要求。其摩擦系數(shù)達(dá)到了美國(guó)軍標(biāo)MIL-DTL-17901C (SH)的標(biāo)準(zhǔn),在低速下更優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。局部最大比壓可達(dá)到0.70MPa。(3)通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)臺(tái)架的改進(jìn),...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水潤(rùn)滑尾軸承材料制備及選擇
1.2.2 艦船水潤(rùn)滑尾軸承材料摩擦性能研究
1.2.3 水潤(rùn)滑尾軸承摩擦振動(dòng)研究現(xiàn)狀
1.2.4 目前存在的不足
1.3 課題來(lái)源
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
第2章 水潤(rùn)滑橡膠尾軸承摩擦振動(dòng)分析模型
2.1 水潤(rùn)滑橡膠尾軸承摩擦振動(dòng)分析模型的建立
2.2 分析模型中主要參數(shù)確定
2.3 方程的量綱一的量
2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4.1 模型在水平方向的穩(wěn)定性
2.4.2 模型在豎直方向的穩(wěn)定性
2.5 線性解
2.6 非線性解
2.7 本章小結(jié)
第3章 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料的制備及性能
3.1 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料組分設(shè)計(jì)及說(shuō)明
3.1.1 組分設(shè)計(jì)原則
3.1.2 基本成分
3.2 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料的制備
3.2.1 共混工藝
3.2.2 共混相容性
3.3 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料的硫化
3.3.1 硫化溫度和硫化時(shí)間
3.3.2 硫化壓力
3.4 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料的物理力學(xué)性能
3.5 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料摩擦系數(shù)的測(cè)定
3.5.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 3.5.2 試驗(yàn)裝置和方法
3.5.3 試件制備
3.5.4 試驗(yàn)程序
3.5.5 試驗(yàn)結(jié)果
3.6 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料局部最大比壓
3.7 本章小結(jié)
第4章 橡膠軸承材料的厚度和硬度及其交互作用對(duì)摩擦系數(shù)的影響
4.1 試驗(yàn)部分
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 4.1.2 試驗(yàn)裝置
4.1.3 試塊制備
4.1.4 試驗(yàn)過(guò)程及條件
4.1.5 摩擦系數(shù)的計(jì)算
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 不同比壓下的速度特性分析
4.2.2 兩種尾軸承橡膠材料在不同比壓下的摩擦性能對(duì)比
4.2.3 橡膠層厚度對(duì)橡膠軸承摩擦性能的影響
4.2.4 橡膠層硬度對(duì)橡膠軸承摩擦性能的影響
4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡膠層的硬度和厚度對(duì)試塊摩擦性能影響的機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 水潤(rùn)滑尾軸承橡膠材料粘-滑現(xiàn)象試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)部分
5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 5.1.2 試驗(yàn)裝置
5.1.3 試驗(yàn)原理
5.1.4 試驗(yàn)方法及試塊制備
5.1.5 試驗(yàn)條件及程序
5.2 試驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 速度的影響
5.2.2 硬度的影響
5.2.3 厚度的影響
5.2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 機(jī)理分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 水潤(rùn)滑橡膠軸承摩擦性能試驗(yàn)研究
6.1 試驗(yàn)部分
6.1.1 試驗(yàn)及測(cè)試裝置
6.1.2 試件制備
6.1.3 試驗(yàn)程序及條件
6.2 水潤(rùn)滑橡膠軸承摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果及分析
6.2.1 摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果
6.2.2 摩擦系數(shù)試驗(yàn)分析
6.3 振動(dòng)的測(cè)試結(jié)果及分析
6.3.1 速度的影響
6.3.2 比壓的影響
6.3.3 材料的影響
6.3.4 硬度的影響
6.3.5 潤(rùn)滑狀態(tài)的影響
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和從事科研工作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綠色船舶的摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 嚴(yán)新平,袁成清,白秀琴,徐立,孫玉偉,孫星. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[2]納米SiO2顆粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 何劍雄,郭源君,陳友明,張道. 機(jī)械工程材料. 2012(06)
[3]橡膠艉軸承的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析[J]. 金勇,田宇忠,劉正林. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(01)
[4]水潤(rùn)滑橡膠軸承不同結(jié)構(gòu)的摩擦噪聲分析[J]. 王家序,劉靜,肖科,李金明. 機(jī)械傳動(dòng). 2011(09)
[5]海水潤(rùn)滑賽龍材料磨損機(jī)制分析[J]. 孫文麗,王優(yōu)強(qiáng),時(shí)高偉. 潤(rùn)滑與密封. 2011(07)
[6]賽龍軸承材料摩擦學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 孫文麗,王優(yōu)強(qiáng),時(shí)高偉. 潤(rùn)滑與密封. 2011(05)
[7]汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器尖叫研究進(jìn)展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動(dòng)與沖擊. 2011(04)
[8]SF-1材料水潤(rùn)滑艉軸承摩擦性能研究[J]. 戴明城,劉正林,樊發(fā)孝. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]水潤(rùn)滑橡膠軸承振動(dòng)噪聲機(jī)理分析與試驗(yàn)研究[J]. 姚世衛(wèi),楊俊,張雪冰,王娟,饒柱石. 振動(dòng)與沖擊. 2011(02)
[10]水潤(rùn)滑橡膠尾軸承鳴音試驗(yàn)研究[J]. 田宇忠,劉正林,金勇,彭恩高. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]橡膠隔震支座力學(xué)性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]計(jì)入螺旋槳流體激振力的船舶尾軸承潤(rùn)滑特性計(jì)算[D]. 金勇.武漢理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3489813
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水潤(rùn)滑尾軸承材料制備及選擇
1.2.2 艦船水潤(rùn)滑尾軸承材料摩擦性能研究
1.2.3 水潤(rùn)滑尾軸承摩擦振動(dòng)研究現(xiàn)狀
1.2.4 目前存在的不足
1.3 課題來(lái)源
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
第2章 水潤(rùn)滑橡膠尾軸承摩擦振動(dòng)分析模型
2.1 水潤(rùn)滑橡膠尾軸承摩擦振動(dòng)分析模型的建立
2.2 分析模型中主要參數(shù)確定
2.3 方程的量綱一的量
2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4.1 模型在水平方向的穩(wěn)定性
2.4.2 模型在豎直方向的穩(wěn)定性
2.5 線性解
2.6 非線性解
2.7 本章小結(jié)
第3章 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料的制備及性能
3.1 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料組分設(shè)計(jì)及說(shuō)明
3.1.1 組分設(shè)計(jì)原則
3.1.2 基本成分
3.2 水潤(rùn)滑尾軸承用復(fù)合橡膠材料的制備
3.2.1 共混工藝
3.2.2 共混相容性
3.3 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料的硫化
3.3.1 硫化溫度和硫化時(shí)間
3.3.2 硫化壓力
3.4 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料的物理力學(xué)性能
3.5 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料摩擦系數(shù)的測(cè)定
3.5.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 3.5.2 試驗(yàn)裝置和方法
3.5.3 試件制備
3.5.4 試驗(yàn)程序
3.5.5 試驗(yàn)結(jié)果
3.6 水潤(rùn)滑軸承用復(fù)合橡膠材料局部最大比壓
3.7 本章小結(jié)
第4章 橡膠軸承材料的厚度和硬度及其交互作用對(duì)摩擦系數(shù)的影響
4.1 試驗(yàn)部分
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 4.1.2 試驗(yàn)裝置
4.1.3 試塊制備
4.1.4 試驗(yàn)過(guò)程及條件
4.1.5 摩擦系數(shù)的計(jì)算
4.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 不同比壓下的速度特性分析
4.2.2 兩種尾軸承橡膠材料在不同比壓下的摩擦性能對(duì)比
4.2.3 橡膠層厚度對(duì)橡膠軸承摩擦性能的影響
4.2.4 橡膠層硬度對(duì)橡膠軸承摩擦性能的影響
4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡膠層的硬度和厚度對(duì)試塊摩擦性能影響的機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 水潤(rùn)滑尾軸承橡膠材料粘-滑現(xiàn)象試驗(yàn)研究
5.1 試驗(yàn)部分
5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 5.1.2 試驗(yàn)裝置
5.1.3 試驗(yàn)原理
5.1.4 試驗(yàn)方法及試塊制備
5.1.5 試驗(yàn)條件及程序
5.2 試驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 速度的影響
5.2.2 硬度的影響
5.2.3 厚度的影響
5.2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 機(jī)理分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 水潤(rùn)滑橡膠軸承摩擦性能試驗(yàn)研究
6.1 試驗(yàn)部分
6.1.1 試驗(yàn)及測(cè)試裝置
6.1.2 試件制備
6.1.3 試驗(yàn)程序及條件
6.2 水潤(rùn)滑橡膠軸承摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果及分析
6.2.1 摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果
6.2.2 摩擦系數(shù)試驗(yàn)分析
6.3 振動(dòng)的測(cè)試結(jié)果及分析
6.3.1 速度的影響
6.3.2 比壓的影響
6.3.3 材料的影響
6.3.4 硬度的影響
6.3.5 潤(rùn)滑狀態(tài)的影響
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和從事科研工作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綠色船舶的摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 嚴(yán)新平,袁成清,白秀琴,徐立,孫玉偉,孫星. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[2]納米SiO2顆粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 何劍雄,郭源君,陳友明,張道. 機(jī)械工程材料. 2012(06)
[3]橡膠艉軸承的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析[J]. 金勇,田宇忠,劉正林. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(01)
[4]水潤(rùn)滑橡膠軸承不同結(jié)構(gòu)的摩擦噪聲分析[J]. 王家序,劉靜,肖科,李金明. 機(jī)械傳動(dòng). 2011(09)
[5]海水潤(rùn)滑賽龍材料磨損機(jī)制分析[J]. 孫文麗,王優(yōu)強(qiáng),時(shí)高偉. 潤(rùn)滑與密封. 2011(07)
[6]賽龍軸承材料摩擦學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 孫文麗,王優(yōu)強(qiáng),時(shí)高偉. 潤(rùn)滑與密封. 2011(05)
[7]汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器尖叫研究進(jìn)展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動(dòng)與沖擊. 2011(04)
[8]SF-1材料水潤(rùn)滑艉軸承摩擦性能研究[J]. 戴明城,劉正林,樊發(fā)孝. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]水潤(rùn)滑橡膠軸承振動(dòng)噪聲機(jī)理分析與試驗(yàn)研究[J]. 姚世衛(wèi),楊俊,張雪冰,王娟,饒柱石. 振動(dòng)與沖擊. 2011(02)
[10]水潤(rùn)滑橡膠尾軸承鳴音試驗(yàn)研究[J]. 田宇忠,劉正林,金勇,彭恩高. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]橡膠隔震支座力學(xué)性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]計(jì)入螺旋槳流體激振力的船舶尾軸承潤(rùn)滑特性計(jì)算[D]. 金勇.武漢理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3489813
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