温度变化对新型混合槽水润滑橡胶轴承润滑特性的影响

发布时间：2024-05-17 14:42

　　为研究新型混合槽水润滑橡胶轴承的润滑特性,采用有限元法建立了橡胶轴承的热流固耦合模型,在考虑不同进水温度和不同转速的条件下,分析了混合槽橡胶轴承与带有T形、V形沟槽的橡胶轴承在衬层变形、水膜压力、流场速度等方面的差异。结果表明:混合槽橡胶轴承能较好地适应水温的变化,解决了T形、V形沟槽橡胶轴承存在的衬层变形大、水膜压力较低的问题,并改善了单一槽型轴承承压区压力峰值急剧变化的问题;随着进水温度的升高,衬层变形量和水膜压力均减小,承载力下降,而且较高转速下承载力的下降趋势比低转速下更为明显;随着进水水温的升高,水的黏性系数持续降低,橡胶轴承的润滑状态变差,轴承润滑状态由混合润滑和弹流润滑状态过渡到完全混合润滑状态。

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【部分图文】：

图1混合槽轴承三维模型

水润滑橡胶轴承一般用在船舶艉轴支承系统,外圈选用黄铜材质,内圈轴瓦采用橡胶材质;板条结构为凹面,沟槽横截面形状通常为单一的T形、V形或U形3种形式。针对单一沟槽结构轴承存在的衬层变形大、水膜压力较低的问题,文中设计了一种带T形和V形混合型沟槽的新型轴承。轴承沿圆周方向均匀分布有1....

图2模型网格划分

将水润滑橡胶轴承及其水膜间隙三维结构模型导入ANSYS中,为了提高计算精度及收敛速度,轴承及水膜间隙模型均采用六面体单元结构网格,如图2所示。其中固体域网格节点数为190482,单元数为36400;流体域节点数为225937,单元数为168700。1.2.2边界条件设定

图3转子转速为450r/min时轴承橡胶衬层变形

由图3(b)可以看出,带有V形槽的橡胶衬层变形量最大,混合槽变形量次之,T形槽变形量最小。其中带混合槽的橡胶轴承在非承压区的变形量与V形槽相比有所减小,承压区的变形量与T形槽相比有所增大。由于混合槽轴承在承压区采用T形槽,所以轴承内部能够储存较多的水,而轴承中水量增大可以带走多余....

图4转子转速为450r/min时轴承水膜压力分布

转子转速为450r/min,进水温度为10℃时,混合槽橡胶轴承整体水膜压力分布如图4(a)所示;转子转速为450r/min,进水温度分别为10、20、30、40℃时,混合槽橡胶轴承中截面水膜压力分布如图4(b)所示;转子转速为450r/min,进水温度为10℃时,T形....

本文编号：3975740