水润滑复合橡胶尾轴承摩擦学问题研究
发布时间：2021-11-12 00:09
水润滑尾轴承是舰船推进系统的重要组成部分,其性能的优劣对舰船航行的快速性、安全性、隐蔽性、经济性等有着重要的影响。尽管水润滑橡胶尾轴承已有100多年的使用史,但其基础研究仍然薄弱,尤其在其摩擦振动的产生机理方面。故而开展以减振降噪为目的的水润滑尾轴承材料研制,摩擦振动产生机理的理论及试验研究,具有重要的理论意义及军事应用价值。文中结合国家自然科学基金项目,开展水润滑橡胶尾轴承相关摩擦性能、摩擦振动产生机理等关键问题的研究。主要工作如下：（1）建立了水润滑橡胶尾轴承摩擦振动的非线性分析模型；分析了模型的稳定性,求解了其数值解,得到了其振动位移随时间t的变化规律,分析了正压力、温度等因素对分析模型稳定性的影响。（2）在丁腈橡胶中加入UHMWPE和石墨粉末进行共混改性,制备了一种低摩擦的新型水润滑尾轴承用复合橡胶材料SPB-N。其物理力学性能达到中国船标CB/T76——92008和美国军标MIL-DTL-17901C （SH）的要求。其摩擦系数达到了美国军标MIL-DTL-17901C （SH）的标准,在低速下更优于标准。局部最大比压可达到0.70MPa。（3）通过试验设计,试验台架的改进,...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水润滑尾轴承材料制备及选择
1.2.2 舰船水润滑尾轴承材料摩擦性能研究
1.2.3 水润滑尾轴承摩擦振动研究现状
1.2.4 目前存在的不足
1.3 课题来源
1.4 论文的主要工作及章节安排
第2章 水润滑橡胶尾轴承摩擦振动分析模型
2.1 水润滑橡胶尾轴承摩擦振动分析模型的建立
2.2 分析模型中主要参数确定
2.3 方程的量纲一的量
2.4 系统稳定性分析
2.4.1 模型在水平方向的稳定性
2.4.2 模型在竖直方向的稳定性
2.5 线性解
2.6 非线性解
2.7 本章小结
第3章 水润滑尾轴承用复合橡胶材料的制备及性能
3.1 水润滑尾轴承用复合橡胶材料组分设计及说明
3.1.1 组分设计原则
3.1.2 基本成分
3.2 水润滑尾轴承用复合橡胶材料的制备
3.2.1 共混工艺
3.2.2 共混相容性
3.3 水润滑轴承用复合橡胶材料的硫化
3.3.1 硫化温度和硫化时间
3.3.2 硫化压力
3.4 水润滑轴承用复合橡胶材料的物理力学性能
3.5 水润滑轴承用复合橡胶材料摩擦系数的测定
3.5.1 试验目的
3.5.2 试验装置和方法
3.5.3 试件制备
3.5.4 试验程序
3.5.5 试验结果
3.6 水润滑轴承用复合橡胶材料局部最大比压
3.7 本章小结
第4章 橡胶轴承材料的厚度和硬度及其交互作用对摩擦系数的影响
4.1 试验部分
4.1.1 试验目的
4.1.2 试验装置
4.1.3 试块制备
4.1.4 试验过程及条件
4.1.5 摩擦系数的计算
4.2 试验结果
4.2.1 不同比压下的速度特性分析
4.2.2 两种尾轴承橡胶材料在不同比压下的摩擦性能对比
4.2.3 橡胶层厚度对橡胶轴承摩擦性能的影响
4.2.4 橡胶层硬度对橡胶轴承摩擦性能的影响
4.3 试验结果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡胶层的硬度和厚度对试块摩擦性能影响的机理分析
4.5 本章小结
第5章 水润滑尾轴承橡胶材料粘-滑现象试验研究
5.1 试验部分
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验原理
5.1.4 试验方法及试块制备
5.1.5 试验条件及程序
5.2 试验结果
5.2.1 速度的影响
5.2.2 硬度的影响
5.2.3 厚度的影响
5.2.4 正交试验结果分析
5.3 机理分析
5.4 本章小结
第6章 水润滑橡胶轴承摩擦性能试验研究
6.1 试验部分
6.1.1 试验及测试装置
6.1.2 试件制备
6.1.3 试验程序及条件
6.2 水润滑橡胶轴承摩擦系数的试验结果及分析
6.2.1 摩擦系数的试验结果
6.2.2 摩擦系数试验分析
6.3 振动的测试结果及分析
6.3.1 速度的影响
6.3.2 比压的影响
6.3.3 材料的影响
6.3.4 硬度的影响
6.3.5 润滑状态的影响
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文和从事科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]绿色船舶的摩擦学研究现状与进展[J]. 严新平,袁成清,白秀琴,徐立,孙玉伟,孙星. 摩擦学学报. 2012(04)
[2]纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能[J]. 何剑雄,郭源君,陈友明,张道. 机械工程材料. 2012(06)
[3]橡胶艉轴承的试验模态分析[J]. 金勇,田宇忠,刘正林. 噪声与振动控制. 2012(01)
[4]水润滑橡胶轴承不同结构的摩擦噪声分析[J]. 王家序,刘静,肖科,李金明. 机械传动. 2011(09)
[5]海水润滑赛龙材料磨损机制分析[J]. 孙文丽,王优强,时高伟. 润滑与密封. 2011(07)
[6]赛龙轴承材料摩擦学性能的试验研究[J]. 孙文丽,王优强,时高伟. 润滑与密封. 2011(05)
[7]汽车盘式制动器尖叫研究进展[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 振动与冲击. 2011(04)
[8]SF-1材料水润滑艉轴承摩擦性能研究[J]. 戴明城,刘正林,樊发孝. 武汉理工大学学报. 2011(03)
[9]水润滑橡胶轴承振动噪声机理分析与试验研究[J]. 姚世卫,杨俊,张雪冰,王娟,饶柱石. 振动与冲击. 2011(02)
[10]水润滑橡胶尾轴承鸣音试验研究[J]. 田宇忠,刘正林,金勇,彭恩高. 武汉理工大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]橡胶隔震支座力学性能及隔震结构地震反应分析研究[D]. 刘文光.北京工业大学 2003
硕士论文
[1]计入螺旋桨流体激振力的船舶尾轴承润滑特性计算[D]. 金勇.武汉理工大学 2002
本文编号：3489813
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水润滑尾轴承材料制备及选择
1.2.2 舰船水润滑尾轴承材料摩擦性能研究
1.2.3 水润滑尾轴承摩擦振动研究现状
1.2.4 目前存在的不足
1.3 课题来源
1.4 论文的主要工作及章节安排
第2章 水润滑橡胶尾轴承摩擦振动分析模型
2.1 水润滑橡胶尾轴承摩擦振动分析模型的建立
2.2 分析模型中主要参数确定
2.3 方程的量纲一的量
2.4 系统稳定性分析
2.4.1 模型在水平方向的稳定性
2.4.2 模型在竖直方向的稳定性
2.5 线性解
2.6 非线性解
2.7 本章小结
第3章 水润滑尾轴承用复合橡胶材料的制备及性能
3.1 水润滑尾轴承用复合橡胶材料组分设计及说明
3.1.1 组分设计原则
3.1.2 基本成分
3.2 水润滑尾轴承用复合橡胶材料的制备
3.2.1 共混工艺
3.2.2 共混相容性
3.3 水润滑轴承用复合橡胶材料的硫化
3.3.1 硫化温度和硫化时间
3.3.2 硫化压力
3.4 水润滑轴承用复合橡胶材料的物理力学性能
3.5 水润滑轴承用复合橡胶材料摩擦系数的测定
3.5.1 试验目的
3.5.2 试验装置和方法
3.5.3 试件制备
3.5.4 试验程序
3.5.5 试验结果
3.6 水润滑轴承用复合橡胶材料局部最大比压
3.7 本章小结
第4章 橡胶轴承材料的厚度和硬度及其交互作用对摩擦系数的影响
4.1 试验部分
4.1.1 试验目的
4.1.2 试验装置
4.1.3 试块制备
4.1.4 试验过程及条件
4.1.5 摩擦系数的计算
4.2 试验结果
4.2.1 不同比压下的速度特性分析
4.2.2 两种尾轴承橡胶材料在不同比压下的摩擦性能对比
4.2.3 橡胶层厚度对橡胶轴承摩擦性能的影响
4.2.4 橡胶层硬度对橡胶轴承摩擦性能的影响
4.3 试验结果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡胶层的硬度和厚度对试块摩擦性能影响的机理分析
4.5 本章小结
第5章 水润滑尾轴承橡胶材料粘-滑现象试验研究
5.1 试验部分
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验原理
5.1.4 试验方法及试块制备
5.1.5 试验条件及程序
5.2 试验结果
5.2.1 速度的影响
5.2.2 硬度的影响
5.2.3 厚度的影响
5.2.4 正交试验结果分析
5.3 机理分析
5.4 本章小结
第6章 水润滑橡胶轴承摩擦性能试验研究
6.1 试验部分
6.1.1 试验及测试装置
6.1.2 试件制备
6.1.3 试验程序及条件
6.2 水润滑橡胶轴承摩擦系数的试验结果及分析
6.2.1 摩擦系数的试验结果
6.2.2 摩擦系数试验分析
6.3 振动的测试结果及分析
6.3.1 速度的影响
6.3.2 比压的影响
6.3.3 材料的影响
6.3.4 硬度的影响
6.3.5 润滑状态的影响
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文和从事科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]绿色船舶的摩擦学研究现状与进展[J]. 严新平,袁成清,白秀琴,徐立,孙玉伟,孙星. 摩擦学学报. 2012(04)
[2]纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能[J]. 何剑雄,郭源君,陈友明,张道. 机械工程材料. 2012(06)
[3]橡胶艉轴承的试验模态分析[J]. 金勇,田宇忠,刘正林. 噪声与振动控制. 2012(01)
[4]水润滑橡胶轴承不同结构的摩擦噪声分析[J]. 王家序,刘静,肖科,李金明. 机械传动. 2011(09)
[5]海水润滑赛龙材料磨损机制分析[J]. 孙文丽,王优强,时高伟. 润滑与密封. 2011(07)
[6]赛龙轴承材料摩擦学性能的试验研究[J]. 孙文丽,王优强,时高伟. 润滑与密封. 2011(05)
[7]汽车盘式制动器尖叫研究进展[J]. 吕红明,张立军,余卓平. 振动与冲击. 2011(04)
[8]SF-1材料水润滑艉轴承摩擦性能研究[J]. 戴明城,刘正林,樊发孝. 武汉理工大学学报. 2011(03)
[9]水润滑橡胶轴承振动噪声机理分析与试验研究[J]. 姚世卫,杨俊,张雪冰,王娟,饶柱石. 振动与冲击. 2011(02)
[10]水润滑橡胶尾轴承鸣音试验研究[J]. 田宇忠,刘正林,金勇,彭恩高. 武汉理工大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]橡胶隔震支座力学性能及隔震结构地震反应分析研究[D]. 刘文光.北京工业大学 2003
硕士论文
[1]计入螺旋桨流体激振力的船舶尾轴承润滑特性计算[D]. 金勇.武汉理工大学 2002
本文编号：3489813
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