本文關(guān)鍵詞：大功率船用柴油機主軸承潤滑性能分析及優(yōu)化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大功率低中速柴油機主要用于船舶、艦艇、機車、電站等,在船舶中應(yīng)用最為廣泛,隨著船舶向大型化、專用化、高效化等方向發(fā)展,不僅要求提高大功率低中速船用柴油機整體性能及在各種工況下的適應(yīng)性,而且要求提高其可靠性、長壽命和經(jīng)濟(jì)性,因此,大功率低中速船用柴油機的零部件設(shè)計至關(guān)重要。主軸承是柴油機的主要摩擦副之一,對柴油機的性能和壽命有著重要影響。在大功率低中速船用柴油機工作過程中,主軸承除了承受曲軸以及多個活塞連桿的慣性力作用之外,還受到來自活塞、連桿以及曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的交變載荷,另外,由于主軸承與主軸頸之間的軸承間隙較小,使得軸承內(nèi)表面合金層承受極大的交變應(yīng)力,也是導(dǎo)致大功率船用主軸承失效的重要因素。因此,通過軸承的負(fù)荷計算、結(jié)合潤滑性能分析及合金層應(yīng)力分析,對大功率船用柴油機主軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計具有重要的理論意義。 論文以9G32型大功率低中速船用柴油機主軸承為對象,研究了主軸承的軸承負(fù)荷及潤滑性能,并分別從動力學(xué)和潤滑性能這兩個方面對大功率低中速船用柴油機的典型工況進(jìn)行了分析,通過求解油膜壓力研究了不同參數(shù)下的主軸承合金層應(yīng)力分布狀態(tài),得到大功率低中速船用柴油機主軸承的綜合優(yōu)化方案。 論文的主要工作和成果有： ①以9G32型大功率船用柴油機的曲軸-軸承系為對象,計算了各個主軸承的軸承負(fù)荷,得到軸承負(fù)荷圖,并對各個主軸承進(jìn)行了可靠性分析； ②根據(jù)滑動軸承的流體潤滑理論,對9G32型大功率船用柴油機的主軸承進(jìn)行潤滑性能分析,計算了軸心軌跡以及最小油膜厚度,并在此基礎(chǔ)上對不同工況下柴油機的主軸承潤滑狀態(tài)進(jìn)行了對比分析； ③對低速大功率船用柴油機的典型工況進(jìn)行了定量分析,并以其中受載、潤滑狀況較惡劣的7#主軸承為對象,采用有限差分法求解雷諾方程,獲得了作用在柴油機主軸承表面的油膜壓力； ④分組對比了不同偏心率、間隙比以及寬徑比條件下的油膜壓力分布狀態(tài)； ⑤建立了柴油機7#主軸承有限元計算模型,加載油膜壓力,獲得油膜壓力作用下軸承徑向應(yīng)力、軸向應(yīng)力、剪應(yīng)力及應(yīng)變分布；通過綜合分析不同合金層厚度及寬徑比對滑動軸承應(yīng)力應(yīng)變的影響,得到軸承優(yōu)化結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：大功率船用柴油機 潤滑性能 合金層應(yīng)力分布 軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U664.121;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 論文中所用代號對照表7-9
• 圖片清單9-11
• 表格清單11-14
• 第1章 緒論14-23
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 研究的目的及意義15-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 軸承系動力學(xué)及主軸承潤滑性能分析18-19
• 1.3.2 軸承合金層應(yīng)力分析研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 軸承優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 論文的研究內(nèi)容及課題來源21
• 1.5 論文的結(jié)構(gòu)安排21-23
• 第2章 大功率船用柴油機主軸承系的動力學(xué)分析23-34
• 2.1 柴油機主軸承的負(fù)荷分析23-25
• 2.2 柴油機軸承系動力學(xué)分析25-29
• 2.2.1 曲柄—連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析25-26
• 2.2.2 曲柄—連桿機構(gòu)的動力學(xué)分析26-28
• 2.2.3 軸承的受力與負(fù)荷計算28-29
• 2.3 9G32型大功率船用柴油機主軸承的負(fù)荷分析29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 大功率低中速船用柴油機主軸承潤滑性能分析34-50
• 3.1 滑動軸承的動壓油膜形成機理34-35
• 3.2 液體動壓潤滑的雷諾方程35-36
• 3.3 軸心軌跡的分析36-39
• 3.3.1 Holland法軸心軌跡計算模型37-38
• 3.3.2 軸心軌跡的迭代計算程序38-39
• 3.4 9G32型大功率船用柴油機主軸承軸心跡計算結(jié)果及分析39-42
• 3.5 9G32型大功率船用柴油機主軸承最小油膜厚度的分析42-44
• 3.6 不同工況下的船用柴油機軸承潤滑性能對比分析44-49
• 3.6.1 不同轉(zhuǎn)速時船用柴油機軸承潤滑性能對比分析45-47
• 3.6.2 不同功率時船用柴油機軸承潤滑性能對比分析47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第4章 不同參數(shù)下的主軸承油膜壓力分布分析50-60
• 4.1 有限差分法求解雷諾方程50-56
• 4.1.1 有限差分法計算方程51-52
• 4.1.2 雷諾方程的無量綱化52-53
• 4.1.3 雷諾二階偏微分方程的求解53-56
• 4.2 不同參數(shù)油膜壓力分布對比56-59
• 4.2.1 偏心率變化對油膜壓力分布的影響56
• 4.2.2 間隙比變化對油膜壓力分布的影響56-58
• 4.2.3 寬徑比變化對油膜壓力分布的影響58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 軸承合金層應(yīng)力分析60-72
• 5.1 有限元法簡介60
• 5.2 軸承的有限元模型60-63
• 5.2.1 軸承實體模型的建立61-62
• 5.2.2 軸承單元類型和材料屬性定義62
• 5.2.3 定義坐標(biāo)、劃分網(wǎng)格62-63
• 5.2.4 模型約束63
• 5.3 有限元模型的油膜壓力加載63-65
• 5.4 軸承應(yīng)力及應(yīng)變結(jié)果分析65-67
• 5.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對軸承應(yīng)力及應(yīng)變的影響分析及優(yōu)化67-70
• 5.5.1 合金層厚度變化對軸承應(yīng)力、應(yīng)變的影響68-69
• 5.5.2 寬徑比變化對軸承應(yīng)力、應(yīng)變的影響69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-72
• 第6章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 攻讀碩士期間取得的研究成果74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武起立;段樹林;邢輝;魏立隊;武占華;;二沖程船舶柴油機主軸承潤滑數(shù)值分析[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2011年04期

2 楊金福,楊昆,于達(dá)仁,楊勇平,付忠廣,劉占生;滑動軸承非線性動態(tài)油膜壓力分布特性的研究[J];動力工程;2005年04期

3 時志剛;馮明志;高荃;;我國船舶柴油機發(fā)展展望[J];柴油機;2012年01期

4 史冬巖;張成;任龍龍;張亮;彭梁;;滑動軸承壓力分布及動特性系數(shù)[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報;2011年09期

5 張南林;;艦船柴油機技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];艦船科學(xué)技術(shù);2010年01期

6 程鵬;;基于MATLAB的船用柴油機軸承負(fù)荷計算分析[J];艦船科學(xué)技術(shù);2012年06期

7 方峰;;船用柴油機的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];江蘇船舶;2008年05期

8 王忠,楊時威,魏琪,黃成海,程爾昌;柴油機曲軸軸心運動特性的研究[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年01期

9 李柱國,王棟青;內(nèi)燃機軸承薄壁軸瓦應(yīng)力計算及試驗研究[J];機械設(shè)計與研究;1984年05期

10 岑少起;于衛(wèi)東;李瑞珍;;動靜壓滑動軸承基本方程和特性系數(shù)無量綱化研究[J];機械傳動;2008年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐俊;船用柴油機滑動軸承設(shè)計及強度分析研究[D];重慶大學(xué);2010年

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本文編號：469526