水润滑橡胶合金轴承的寿命分析研究

发布时间：2017-07-26 10:01

  本文关键词：水润滑橡胶合金轴承的寿命分析研究

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【摘要】：水润滑橡胶合金轴承是一种具有环保、节能、高效和长寿命等特点的特种轴承，随着化石能源和贵重金属价格的上涨及环境的恶化，基于资源节约和环境友好技术的水润滑橡胶合金轴承的相关研究获得了人们越来越多的重视。由于水润滑橡胶合金轴承主要应用于船舶推进系统中，其工作的环境具有很大的不确定性，因此其使用寿命直接影响着船舶的安全航行和经济效益。本文主要对水润滑橡胶合金轴承的可靠性寿命进行了相关研究，从磨损寿命和疲劳寿命两个方面对水润滑轴承进行了分析。本文的主要内容如下： 首先，为了更好的研究水润滑橡胶合金轴承的磨损，文章首先分析了与轴承润滑相关的雷诺方程的建立和推导过程，并利用这个方程推导Sommerfeld Number的计算公式，从而利用Streibeck曲线研究了轴承润滑状态的转变机制，以及选择载荷作为加速因子的合理性。 其次，对水润滑橡胶合金轴承可靠性寿命的相关理论进行了研究，包括重要可靠性特征量的计算，常见的寿命分布，利用Weibull分布对水润滑橡胶合金轴承寿命进行分析，以及如何利用灰色估计法对三参数的Weibull分布进行求解。 再次，，研究了水润滑轴承的磨损过程和轴承内衬的磨损机理，利用实验求出了Meeks模型的各个参数，利用该模型作为加速因子的换算依据，对水润滑轴承进行了加速寿命实验，并获得了五组实验数据，最后利用该数据求解Weibull分布的相关参数，从而获得了水润滑橡胶合金轴承的磨损可靠性寿命分布模型。 最后，利用Abaqus软件对水润滑橡胶轴承系统进行了建模，经过相关前处理后导入疲劳仿真分析的专业软件Fe-safe中，对轴承的疲劳寿命进行仿真分析。仿真结果表明该轴承具有较长的疲劳寿命，且轴承的局部疲劳寿命与应力有较大联系。
【关键词】：水润滑橡胶合金轴承 加速寿命实验 疲劳寿命 磨损寿命 威布尔分布
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题的研究背景与意义8-11
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意义9-11
• 1.2 机械可靠性寿命国内外研究现状11
• 1.3 水润滑轴承寿命的国内外研究现状11-13
• 1.4 论文的主要内容13-14
• 1.5 本章小结14-16
• 2 水润滑橡胶合金轴承润滑状态的研究16-24
• 2.1 雷诺方程的建立16-18
• 2.2 润滑状态的转换和判断18-21
• 2.3 不同载荷和转速下轴承的润滑状态21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 水润滑橡胶合金轴承的寿命分布模型研究24-36
• 3.1 机械可靠性的相关特征量24-25
• 3.2 常见机械产品寿命的分布形式25-27
• 3.3 威布尔分布的参数估计27-32
• 3.3.1 寿命服从威布尔分布时可靠性特征量的计算27-29
• 3.3.2 Weibull 分布的参数估计方法29-30
• 3.3.3 灰色估计法30-31
• 3.3.4 利用灰色估计法求解 Weibull 分布31-32
• 3.4 水润滑橡胶合金轴承的磨损和疲劳寿命研究32-34
• 3.4.1 水润滑橡胶合金轴承可靠性寿命的影响因素32-33
• 3.4.2 磨损寿命研究33
• 3.4.3 疲劳寿命研究33-34
• 3.5 本章小结34-36
• 4 水润滑橡胶合金轴承的磨损机理研究36-48
• 4.1 水润滑轴承的磨损过程36-37
• 4.2 轴承橡胶内衬的磨损机理37-39
• 4.3 轴承磨损率的影响因素39-42
• 4.4 实际磨损量的计算42-47
• 4.5 本章小节47-48
• 5 水润滑橡胶合金轴承加速寿命实验48-58
• 5.1 实验目的和思路48
• 5.2 轴承加速寿命实验的原理48-50
• 5.3 实验内容及方法50-54
• 5.3.1 实验设备及对象50-52
• 5.3.2 实验过程52-54
• 5.3.3 实验数据的记录和处理54
• 5.4 水润滑轴承磨损可靠性寿命模型的求解和检验54-57
• 5.5 本章小节57-58
• 6 水润滑橡胶合金轴承的疲劳寿命预测58-68
• 6.1 水润滑橡胶合金轴承疲劳可靠性概述58
• 6.2 轴承的几何结构和相关参数58-59
• 6.3 疲劳寿命计算的有限元分析59-66
• 6.3.1 ABAQUS 有限元计算59-62
• 6.3.2 FESAFE 疲劳分析62-63
• 6.3.3 轴承疲劳寿命结果分析63-66
• 6.4 本章小结66-68
• 7 总结与展望68-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-76
• 附录76
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录76

【参考文献】

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本文编号：575802