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船舶尾轴承水润滑特性数值计算与试验研究
| 论文题名： | 船舶尾轴承水润滑特性数值计算与试验研究 |
| 关键词： | 船舶尾轴承;接触分析;弹流润滑 |
| 摘要： | 船舶尾轴承的摩擦状态是一个从干摩擦、半干摩擦、边界润滑到完全流体润滑的过程。启动时轴承容易产生干摩擦接触，对于接触问题，目前大多采用有限元方法进行分析。在稳定运转工况下(完全液体润滑)，大多假定轴承材料为刚性体，而现代滑动轴承在向高速重载方向发展，产生很高的水膜压力，且薄壁轴瓦的兴起和轴承材料有向低弹性模量发展的趋势，使得轴承的弹性变形不容忽视。 本文从流体的基本微元体出发，基于流量平衡和动量守恒原理推导了流体连续性方程和适用于直角坐标系的三维雷诺方程，给出了轴承开槽、尾轴倾斜、弹流润滑轴承水膜厚度的数学模型。通过对轴承接触状态的分析研究，得出不同载荷和摩擦因数对轴承接触应力分布和接触变形量的影响。计算结果表明：轴承与轴接触表面，在动摩擦作用下接触处于不对称状态。且动摩擦状态下轴承的摩擦因数越大，接触偏移量越多。 稳定运转工况下，轴承与轴颈被动压水膜分开，摩擦接触减小。基于雷诺方程求解的基本流程，计算了不同开槽结构轴承的压力分布特性、不同倾斜状况轴承的压力分布特性，并对不同载荷、不同转速下轴承的压力分布特性进行比较研究，得出了一系列橡胶轴承在水润滑条件下的润滑特性。 考虑材料弹性模量因素的影响，求解了水润滑橡胶轴承弹流润滑模型，并与刚性假设的流体润滑理论计算结果比较。计算结果表明：同种载荷条件下，轴承材料弹性模量越小，轴颈偏心越大，水膜厚度越大。 在橡胶尾轴承的台架上开展试验，测试了不同工况下轴承的摩擦因数，并与数值计算结果进行对比，测试结果表明：理论计算与试验结果比较吻合，验证了润滑分析数值计算结果的正确性。 |
| 作者： | 刘琴华 |
| 专业： | 船舶与海洋环境保护 |
| 导师： | 刘正林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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