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原文传递纳米改性水润滑复合橡胶尾轴承材料摩擦性能试验研究

论文题名：	纳米改性水润滑复合橡胶尾轴承材料摩擦性能试验研究
关键词：	复合橡胶;船舶尾轴承;纳米改性;摩擦性能;振动试验
摘要：	船舶尾轴承起着支承螺旋桨轴或尾轴的作用，并保证轴系在各种工况条件下安全可靠工作，是船舶推进系统中不可或缺的设备。同时，尾轴承材料的综合性能是影响船舶安全、稳定的重要因素，所以基于此目的通过试验研究船舶水润滑尾轴承的材料制备、摩擦性能、振动性能具有非常重要的实际意义和价值。　　目前，聚四氟乙烯、赛龙、飞龙等材料所制备的水润滑轴承，在耐磨性、加工性、摩擦系数等方面都存在一定的缺陷。橡胶作为一种比其他轴承材料优良的材料也应用在尾轴承上，而且随着纳米科学技术的进步，用纳米材料改性橡胶轴承性能得到很大发展，因此有必要研究纳米改性水润滑复合橡胶尾轴承材料的摩擦性能，对于提高水润滑复合橡胶尾轴承的研究水平具有重要的理论意义和作用。　　本论文以纳米氧化锌改性复合橡胶尾轴承为研究对象，开展研究其在不同工况下的摩擦性能，并探讨了纳米氧化锌份数的不同对复合橡胶尾轴承性能的影响，本论文取得的成果如下：　　（1）在水润滑复合橡胶轴承材料的基础组分上通过加入纳米氧化锌，对复合材料进行改性，制备了几种纳米改性的新型复合橡胶轴承，它们的物理机械性能都达到了美国军标MIL-DTL-17901C（SH）和中国船标CB/T769-2008的要求。　　（2）通过改进SSB-100型船舶尾轴承试验台架机，进行了普通复合橡胶轴承和纳米改性的复合橡胶轴承的摩擦系数随工况参数变化的对比试验，测试了它们在不同比压下的速度特性和在不同速度下的比压特性。结果表明：它们的摩擦系数都是随着速度的增大而减小，而且纳米改性的复合橡胶轴承的摩擦系数在绝大多数情况下低于普通复合橡胶轴承的摩擦系数，说明了添加纳米氧化锌的复合橡胶轴承在速度特性上优于普通复合橡胶轴承。它们的摩擦系数都是随着比压的增大总体上呈现下降趋势，纳米改性的复合橡胶轴承的比压特性整体上比普通复合橡胶轴承优越一些，说明了添加纳米氧化锌的复合橡胶轴承在比压特性上要优于普通复合橡胶轴承。　　（3）利用B＆K（Pulse）振动分析系统进行6个试块在低速重载下的振动特性试验，试验图谱表明6个试块的横向振动的振动频率主要集中在0～200Hz之间，尤其在0～100Hz之间试块振动越强烈，但是最大振动加速度不超过10mm/s2。而纵向振动的振动频率主要集中在0～400Hz之间，尤其在100～300Hz之间试块振动越强烈，但是最大振动加速度不超过6mm/s2。在低速的时候，试块振动能量较集中，横向振动振幅值比纵向振动振幅值大，这是因为低速情况下系统出现粘-滑现象，使轴承产生横向振动较大，更容易产生振鸣音，所以船舶应尽量避免在较低的转速下行驶，而且随着纳米氧化锌份量的增加，试块的低速重载下的抗振效果也提高。
作者：	甄鹏厚
专业：	轮机工程
导师：	周新聪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文