船舶水润滑尾轴承结构设计研究进展

发布时间：2024-05-16 02:01

　　水润滑轴承的结构优化可以有效提高轴承的承载能力、冷却散热、减振降噪和摩擦学性能。在概述船舶水润滑尾轴承的优势和存在问题的基础上,分析归纳水润滑尾轴承内衬结构、内衬的厚度和硬度、轴承间隙、长径比、内衬表面粗糙度等结构设计参数的研究进展;以轴位水润滑尾轴承、内衬多层复合水润滑尾轴承和闭式水润滑尾轴承为例,介绍近年来几种新型水润滑尾轴承的结构设计,指出闭式水润滑尾轴承在内河及沿海船舶上具有广阔的应用前景,是未来的研究重点和发展趋势;建议水润滑尾轴承的研究应从以下方面着手,一是从微纳米尺度研究轴承微观界面润滑机制,二是在考虑轴承参数间耦合作用的基础上对轴承进行多目标优化,三是进一步研究闭式水润滑尾轴承及密封装置材料、结构和辅助装置以及水润滑添加剂,四是研究船舶水润滑尾轴承的设计规范,建立一定范围内精度满足工程需要的轴承设计计算经验公式,以简化轴承设计程序。

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【部分图文】：

图1不同横截面形状的水槽

水槽的横截面形状主要影响冷却水的流速和轴承的承载面积,以U形、V形和梯形3种沟槽结构为例,研究表明,V形槽流场速度最大,但衬层变形较大;梯形槽承载面积大,衬层变形较小,但流动性能较差;U形槽的性能则介于两者之间。通过将V形槽用于轴承的负压区,将梯形槽用于轴承的承压区,可以综合2种....

图2直槽(a)、螺旋槽(b)、人字槽(c)水润滑尾轴承[9]

根据水槽与转轴中心线的关系,可以将水槽划分为直槽、人字槽和螺旋槽等,如图2[9]所示。人字槽油润滑滑动轴承具有较高的回转稳定性,在机械装置中已经得到广泛应用。使用时,槽中的润滑介质会在转轴转动过程中向沟槽中截面汇集,从而产生挤压力。虽然人字槽轴承的动压润滑性能有所提高,但不利于轴....

图3不同水槽布置方式的轴承端面结构简图

根据水槽在轴承周向的分布,可以轴承分为半开槽轴承和全开槽轴承,如图3所示。试验研究表明:半开槽轴承的摩擦因数小于全开槽轴承,承载能力大于全开槽轴承[16],这是因为水润滑轴承的承压区主要分布在轴承的下半部,水槽的开设会使润滑水膜的压力分布不连续,相同的载荷下全开槽轴承的润滑状态更....

图4不同接触面形状的内衬板条

根据转轴与内衬的接触面形状可将内衬划分为平面板条内衬、凹面板条内衬和凸面板条内衬等,如图4所示。由于该面在混合润滑状态下直接与转轴接触,所以其表面型式会对摩擦副的接触状态产生显著的影响,从而影响水润滑轴承的各项性能。凸面板条受力后变形较大,承载能力差[18],实际应用较少,板条的....

本文编号：3974534