船用水润滑艉轴承的润滑承载特性

发布时间：2021-10-06 17:47

　　船用水润滑艉轴承由于其节能环保、结构简单和维护便利等优点一直作为船舶推进系统的研究热点。本文主要总结了船用水润滑艉轴承润滑承载特性方面的内容,轴承的润滑承载性能主要通过偏心率、最小水膜厚度、水膜压强和摩擦系数等参数描述。分别说明了工况参数、结构参数、材料参数对轴承承载润滑特性参数的影响,分析了上述三个方面的参数对轴承承载润滑参数的影响规律。其中,工况参数包括负载、速度、温度等,结构参数包括间隙、长径比、轴承直径、导水槽结构等方面,材料参数主要为材料的弹性模量和泊松比等。研究结果可以对船舶水润滑艉轴承的研究工作提供参考。 

【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

负载对偏心率的影响负载引起的偏心率的变化同时影响最小水膜厚

图1负载对偏心率的影响负载引起的偏心率的变化同时影响最小水膜厚度，最小水膜厚度越小，水膜压力越大，轴承的承载能力越大，但是为了保证轴承的润滑效果，最小水膜厚度不应小于设计值。负载与最小膜厚的变化曲线如图2所示，负载越大，最小膜厚越小，随着负载的增加，最小膜厚先快速减小，然后缓慢减小，说明负载会增加水膜承载能力，当水膜小到一定程度会严重恶化轴承的润滑性能。图2负载对最小膜厚的影响负载对水膜压强分布的影响，通过数值分析总结了轴承周向和轴向的水膜压力分布，如图3、图4所示，对于周向压强，随着轴承负载的增加，水膜的压力快速增加，同时水膜压力的有效承载区呈减小趋势，说明负载会减小轴承水膜的承载区域，增加轴承水膜中心的压力。对于轴向压强，轴向最大水膜压强的位置在轴承的中部承载区，轴承两端压强最小，沿着轴向，水膜的压强，先从一个较小值增加到最大值，再从最大值减小到较小值，如图4所示。图3周向压强分布图4轴向压强分布负载影响轴承的最小水膜厚度，从而影响轴承的润滑性能，衡量润滑性能的一个重要参数为主轴承的摩擦系数，图5为摩擦系数随着轴承负载的变化规律，当负载较小时，轴承的摩擦系数较大。随着负载的增加摩擦系数先快速减小，然后基本保持不变。负载较小时，轴承处于边界润滑或混合润滑状态，此时润滑效果较差，摩擦系数较大，随着负载的增加，润滑条件改善轴承的润滑状态逐渐变为动压润滑，轴承和转轴之间通过水膜隔开，不发生直接接触，此时轴承的载荷加在水膜上，摩擦力主要为水膜内部的剪切力等，受轴承负载的影响较小，因此随着负载的增加，轴承的摩擦系数不发生变化。图5负载对摩擦?

、图4所示，对于周向压强，随着轴承负载的增加，水膜的压力快速增加，同时水膜压力的有效承载区呈减小趋势，说明负载会减小轴承水膜的承载区域，增加轴承水膜中心的压力。对于轴向压强，轴向最大水膜压强的位置在轴承的中部承载区，轴承两端压强最小，沿着轴向，水膜的压强，先从一个较小值增加到最大值，再从最大值减小到较小值，如图4所示。图3周向压强分布图4轴向压强分布负载影响轴承的最小水膜厚度，从而影响轴承的润滑性能，衡量润滑性能的一个重要参数为主轴承的摩擦系数，图5为摩擦系数随着轴承负载的变化规律，当负载较小时，轴承的摩擦系数较大。随着负载的增加摩擦系数先快速减小，然后基本保持不变。负载较小时，轴承处于边界润滑或混合润滑状态，此时润滑效果较差，摩擦系数较大，随着负载的增加，润滑条件改善轴承的润滑状态逐渐变为动压润滑，轴承和转轴之间通过水膜隔开，不发生直接接触，此时轴承的载荷加在水膜上，摩擦力主要为水膜内部的剪切力等，受轴承负载的影响较小，因此随着负载的增加，轴承的摩擦系数不发生变化。图5负载对摩擦系数的影响

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]泵用水润滑轴承动压润滑机理及优化设计研究[D]. 高庚员.上海交通大学 2016



本文编号：3420469