原文传递
船舶水润滑橡胶尾轴承摩擦振动研究
| 论文题名： | 船舶水润滑橡胶尾轴承摩擦振动研究 |
| 关键词： | 水润滑;橡胶尾轴承;摩擦振动;影响因素 |
| 摘要： | 尾轴承是船舶推进系统的重要组成部分，在低速、重载、局部高温以及润滑不良的特殊工况下，容易出现异常振动，产生低频颤声与高频啸声。本文以船舶水润滑橡胶尾轴承为研究对象，通过仿真模拟和台架模拟试验，开展了轴-轴承结构的动力学特性研究、尾轴承摩擦振动理论分析及试验研究。论文的主要研究工作和结论如下: (1)分析了橡胶试样表面结构对摩擦振动的影响。通过MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机开展摩擦学试验研究，结果表明不同的表面水槽结构的摩擦系数不同，对应的摩擦振动临界转速也不同。通过试样接触表面宏观和微观的对比分析，发现橡胶试样的表面结构的差异对粘滑运动的影响较大，有水槽结构容易引起摩擦振动。 (2)以后尾轴承为研究对象，通过建立数学模型及动力学方程，对相关公式进行了推导和数值计算，对尾轴承的摩擦振动机理进行了探讨，研究摩擦振动的影响因素，应用粘滑运动理论分析轴承摩擦振动的产生条件。 (3)将转子动力学理论和振动理论相结合，建立了尾轴承的摩擦振动方程，分析了尾轴承固有频率及运行工况对摩擦振动的影响，探讨了尾轴承产生摩擦振动的原因，并通过台架试验，验证了尾轴承摩擦振动模型的正确性。 (4)应用有限元软件ANSYS和多体动力学软件ADAMS分析尾轴承振动的形成及发展过程。通过理论分析讨论了温度、转速、载荷对摩擦振动的影响。研究表明橡胶材料对温度敏感，随着温度升高，材料的表面活性增大，产生摩擦振动的临界转速提高。转速是影响尾轴承摩擦振动的显著因素，轴承水槽分布对低转速下轴承的运行影响较大。增大载荷时尾轴承的摩擦振动现象更为明显，这是因为产生粘滑运动的相对速度升高，更容易引起振动。在载荷波动状态下尾轴承摩擦振动的响应频谱表明，仿真结果与试验结果比较吻合。 (5)开展水润滑橡胶尾轴承的摩擦学性能试验及摩擦振动试验研究。试验结果表明，温度、转速、载荷、结构等因素对尾轴承的摩擦振动特性有重要的影响，该研究成果对于尾轴承的工程应用具有指导意义。在同样工况条件下，随着温度的上升，摩擦振动逐渐变得明显;随着载荷的增大，摩擦振动也逐渐变得剧烈。应用摩擦力-速度曲线的负阻尼特性能够很好地解释摩擦振动现象，随着转速的增加，摩擦振动只在某一个转速范围内出现，超过这个转速范围，摩擦振动逐渐消失。 |
| 作者： | 彭恩高 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 刘正林 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
