基于资源节约与环境友好的高性能水润滑轴承关键技术研究

发布时间：2021-07-12 15:45

　　由于水润滑轴承利用自然水替代矿物油作为机械传动系统的润滑介质,使轴承结构简单,能有效地降低或减少机械传动系统中不可避免的摩擦、磨损、振动、冲击、噪声、无功能耗、可靠性差和寿命较短等问题,特别是避免了因密封泄漏而污染江河湖海水环境的状况,因而得到广泛应用。由于国外在这方面的研究较为保密,而我国在这方面的研究起步较晚,因而国内对水润滑轴承的润滑机理的研究还不完善。基于资源节约与环境友好的高性能水润滑轴承关键技术,涉及机械设计、摩擦学、表面工程、材料学、润滑力学等多学科交叉综合研究内容。制造高速、重载、减振、降噪、高可靠、长寿命和大尺寸的高性能水润滑轴承技术,是国内外迄今为止尚未攻克的难题。因此,从水润滑轴承润滑机理、材料等方面着手研究,对于解决上述问题及推广水润滑轴承的应用,具有重要的理论与工程实用价值。本文研究来源于自然科学基金项目“高速重载与极端环境下非金属摩擦副的承载与润滑机理”。论文对水润滑塑料合金轴承的弹流润滑进行了数值计算,并结合实验揭示其润滑机理,对水润滑塑料合金轴承材料进行了改性研究,对水润滑轴承的应用进行了研究。研究的主要工作如下:论文在建立了水润滑塑料合金轴承弹流润滑模... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题的背景及实用意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 水润滑轴承润滑机理研究现状及弹流润滑数值计算算法
        1.2.2 水润滑轴承材料的应用与研究现状
        1.2.3 水润滑轴承材料的磨损机理研究现状
    1.3 本课题的主要研究内容
    1.4 小结
2 水润滑塑料合金轴承的润滑机理研究
    2.1 Reynolds 方程的建立
        2.1.1 水润滑轴承雷诺方程建立的假设条件
        2.1.2 方程推导的具体过程
        2.1.3 全雷诺方程
        2.1.4 全雷诺方程的简化
    2.2 一维问题研究
        2.2.1 膜厚方程和弹性变形方程的建立
        2.2.2 弹性流体动力润滑模型基本方程的建立及其离散
        2.2.3 多重网格算法简介及其原理
        2.2.4 算法的具体实现
        2.2.5 计算结果及分析
    2.3 一维弹流润滑理论的应用讨论
        2.3.1 粘压关系对计算结果的影响
        2.3.2 运用线接触理论分析轴承间隙对轴承最小膜厚的影响
        2.3.3 运用线接触理论研究弹性模量对轴承性能的影响
    2.4 二维问题研究
        2.4.1 基本方程组
        2.4.2 基本方程组的无量纲化
        2.4.3 无量纲化基本方程组的离散
        2.4.4 算法的具体实现
        2.4.5 计算结果及分析结论
    2.5 小结
3 水润滑轴承用塑料合金的制备成型和材料改性
    3.1 橡胶的成分设计
        3.1.1 成分设计
        3.1.2 水润滑轴承用塑料合金材料的基本成分
    3.2 橡胶的硫化
        3.2.1 橡胶硫化的反应过程
        3.2.2 硫化历程图
        3.2.3 理想的橡胶硫化曲线
    3.3 水润滑轴承用塑料合金的硫化工艺
        3.3.1 硫化温度和硫化时间
        3.3.2 硫化压力
    3.4 加入纳米氧化锌晶须后对水润滑塑料合金性能的影响
        3.4.1 硫化性能对比实验
        3.4.2 阿克隆磨耗量对比
        3.4.3 热空气加速老化对硬度影响对比
        3.4.4 扯断强度、撕裂强度对比实验
    3.5 小结
4 水润滑塑料合金轴承的摩擦性能实验研究
    4.1 实验方法
        4.1.1 实验装置
        4.1.2 实验轴承结构
        4.1.3 实验方案
    4.2 实验结果
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 载荷对摩擦因数的影响
        4.3.2 转速对摩擦因数的影响
        4.3.3 低速下的摩擦因数变化规律及其摩擦原理
        4.3.4 周向安装位置对摩擦因数的影响
    4.4 小结
5 结论和展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]周向安装位置对水润滑塑料合金轴承摩擦因数的影响[J]. 余江波,王家序,田凡,肖科.  润滑与密封. 2005(04)
[2]水润滑塑料合金轴承数值分析的多重网格法[J]. 王家序,余江波,田凡,邹丞.  润滑与密封. 2005(04)
[3]纳米级氧化锌晶须对水润滑轴承材料的改性研究[J]. 肖科,王家序,张榆,余昊明.  润滑与密封. 2004(02)
[4]水润滑橡胶轴承研究进展[J]. 王优强,杨成仁.  润滑与密封. 2001(02)
[5]船舶水润滑尾管橡胶轴承的设计[J]. 杨和庭,唐育民.  武汉造船. 2000(02)
[6]水基润滑中的竞争吸附与摩擦系数[J]. 段标.  润滑与密封. 1999(05)
[7]等温线接触弹流润滑求解的多重网格技术[J]. 郭峰,杨沛然,常秋英.  青岛建筑工程学院学报. 1998(03)
[8]长江船舶尾轴水润滑系统的应用研究[J]. 黄函.  武汉造船. 1997(04)
[9]水润滑轴承在船用泵中的应用[J]. 吴仁荣.  流体工程. 1989(05)
[10]玻璃钢泵的研究与发展[J]. 刘卿.  流体工程. 1988(06)

博士论文
[1]水润滑塑料合金轴承润滑机理及设计研究[D]. 彭晋民.重庆大学 2003
[2]水润滑轴承的摩擦磨损性能及润滑机理的研究[D]. 陈战.重庆大学 2003
[3]橡胶轴承的水润滑机理研究[D]. 段芳莉.重庆大学 2002

硕士论文
[1]水润滑复合橡胶轴承摩擦学性能研究[D]. 余江波.重庆大学 2002



本文编号：3280198