轴承试验台设计及水润滑橡胶轴承摩擦特性研究

发布时间：2020-06-29 06:20

【摘要】：潜艇螺旋桨推进轴系中,水润滑橡胶艉轴承与转轴间的相互摩擦作用,一方面会引起轴系振动,甚至自激振动,另一方面这种摩擦振动还会通过轴承座传递至整个艇体尾部,造成艇体的振动。为了降低潜艇螺旋桨推进轴系运行过程中的振动噪声,应该首先确定水润滑橡胶轴承的摩擦润滑特性。本文首先设计一台轴承试验台,测定水润滑橡胶轴承的水膜刚度;其次测试不同转速下水润滑橡胶轴承的摩擦特性,获得水润滑橡胶轴承摩擦系数与轴承比压、运动速度和回旋振动载荷之间的关系;最后通过试验研究了轴承尺寸对橡胶轴承摩擦力的影响。本文主要工作包括:第一章:概述论文的研究背景和研究意义,研究内容即水润滑橡胶轴承摩擦润滑特性在国际国内的现状。第二章:首先描述轴承试验台的设计要求与功能原理,其次分别介绍试验台各功能部件,如试验台动力总成、转子-轴承系统、力加载装置、润滑系统和测量仪器等。第三章:分别测定轴承载荷从空载至满载大范围变化和轴承载荷在静态工作点附近小范围变化的轴承综合刚度。结果表明,水膜刚度远高于主轴和橡胶轴承的串联刚度,转速对水膜刚度影响不大。第四章:水润滑橡胶轴承摩擦系数与轴承比压、运动速度和回旋振动载荷之间的关系。配重盘上未布置偏心质量,设计实验测试不同磨合阶段、不同主轴转速、不同轴承比压下水润滑橡胶轴承的摩擦特性,并对测试数据进行数值拟合与数学建模。结果表明,在轴承比压维持不变的情况下,水润滑橡胶轴承的摩擦系数随主轴转速的升高而降低。改变配重盘上铜合金和工程塑料配重块的分布,使配重盘上有离心载荷作用,设计实验测试有离心载荷作用时水润滑橡胶轴承的摩擦特性。结果表明,不平衡载荷的影响相当于增加轴承载荷,而且影响主要表现在中速段,因为在低速度,离心力较小,而在高速度,动力润滑形成,两种情况下的摩擦特性变化几乎不受影响。第五章:将材料和结构相同,直径为Φ150mm和Φ100mm的两种凹面型轴承分别置于150mm轴承试验台和100mm轴承试验台上进行测试,测试结果表明,小轴承摩擦特性不可以直接代替大轴承摩擦特性。但通过对两轴承摩擦特性进行数学建模并进行比较,发现两个轴承摩擦特性之间具有相似性。第六章:总结全文工作,找出论文工作的优缺点及今后需要注意的地方。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U674.76

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本文编号：2733529