橡胶-碳纤维复合水润滑轴承材料的研究

为探究橡胶-碳纤维复合橡胶水润滑轴承材料的摩擦学性能,在SSB-100型船舶艉轴承试验机上,对复合橡胶轴承材料和普通橡胶轴承材料进行台架上的摩擦、磨损试验结果表明：复合橡胶轴承材料的力学性能、摩擦、磨损性能均优于普通橡胶,即碳纤维的加入可以改善普通水润滑橡胶轴承的综合性能。     

泥沙颗粒对UHMWPE材料水润滑性能的影响规律

为研究船舶水润滑尾轴承材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在含沙水质下的摩擦学性能,利用 CBZ-1摩擦磨损试验机进行试验。结果表明：在水润滑条件下,泥沙对试验材料的摩擦学性能有很大的影响,并且泥沙浓度对材料摩擦性能的影响大于泥沙粒度;材料的摩擦性能随着泥沙浓度的增加逐渐下降;泥沙粒度影响着摩擦副间的切应力和沙粒进入摩擦副间隙的难易程度。在泥沙粒度48μm/浓度1.2%的环境下,材料具有更加恶劣的摩擦学性能。适当提高滑动速度会加强摩擦副的润滑性能,但过高的速度会使泥沙颗粒严重破坏磨损表面;材料的摩擦性能随载荷的增大而逐渐恶化,在高载工况下的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损。     

新型愈创树脂-高密度聚乙烯水润滑尾轴承材料的制备及性能研究

尾轴承是船舶推进系统的重要组成部分,尾轴承材料对轴承的性能起着决定性作用.本文设计并制备了不同配比的愈创树脂-高密度聚乙烯复合材料,对合成的新复合材料和普通高密度聚乙烯材料进行力学性能测试,并比较添加了不同含量的愈创树脂对复合材料的性能影响.在CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机上对4种材料进行摩擦试验,考察在渐变转速下复合材料的摩擦系数和磨损率.通过分析试验数据,确定了材料混合最佳配比.试验结果表明B型(0.5％愈创树脂)复合材料在力学性能和摩擦性能方面综合性能最好,该研究为该类材料未来在水润滑尾轴承方面的应用提供试验依据.     

新型愈创树脂-高密度聚乙烯水润滑尾轴承材料的制备及性能研究

尾轴承是船舶推进系统的重要组成部分,尾轴承材料对轴承的性能起着决定性作用。本文设计并制备了不同配比的愈创树脂-高密度聚乙烯复合材料,对合成的新复合材料和普通高密度聚乙烯材料进行力学性能测试,并比较添加了不同含量的愈创树脂对复合材料的性能影响。在CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机上对4种材料进行摩擦试验,考察在渐变转速下复合材料的摩擦系数和磨损率。通过分析试验数据,确定了材料混合最佳配比。试验结果表明B型(0.5%愈创树脂)复合材料在力学性能和摩擦性能方面综合性能最好,该研究为该类材料未来在水润滑尾轴承方面的应用提供试验依据。     

华龙水润滑艉轴承综合性能研究

分析传统水润滑轴承的应用现状与不足，以华龙水润滑轴承为对象，研究轴承的润滑性能和摩擦磨损性能并进行台架模拟试验，结果表明华龙材料具有优良的自润滑性能，低摩擦因数，高承载压力，抗冲击性及耐磨损性良好，在船舶行业具有广阔的应用前景。     

ACM高分子材料水润滑推力轴承性能试验研究

船舶水润滑推力轴承以水代油作为润滑介质,有助于提高轴承机械效率、减少滑油污染。在水润滑推力轴承试验台上,开展ACM高分子材料推力轴承性能试验研究,探讨在不同试验工况下推力瓦端面摩擦系数、温度、水膜压力随轴承载荷、轴转速的变化趋势。研究表明:ACM推力瓦的摩擦系数为0.01～0.18,单位时间磨损量为0.383μm/h;最高温度为42℃,出现在靠近推力瓦外径和出水边的位置;最大水膜压力为1.6 MPa,且水膜压力随轴转速的升高而下降,随轴向载荷的增加而升高。     

条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承材料摩擦性能的影响

为了研究条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承摩擦磨损性能的影响,在轴承试件表面分别添加0.5 mm、1.0 mm和1.5 mm 3种不同深度的条形沟槽,并加入1组不添加表面纹理的试件作为对比。使用CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机对材料进行测试,并结合表面形貌及磨损量比较分析其摩擦磨损性能。结果表明,条形沟槽可有效提高材料的摩擦磨损性能且沟槽深度对材料性能有着较大影响:转速较低时,较深的沟槽深度更能提升材料的摩擦磨损性能;转速较高时,较浅沟槽深度的材料具有更加优良的性能。     

水润滑橡胶轴承结构设计

影响水润滑橡胶轴承摩擦性能的因素,除了橡胶材料本身以外,还有轴瓦承载面形状、轴瓦橡胶层厚度以及轴瓦布置形式等结构因素,其对水润滑橡胶轴承能否在较低转速下建立“流体动压润滑”有重要影响.试验表明,采用平面轴瓦、适当降轴瓦橡胶层厚度及将轴承底部布置为流水槽的轴瓦布置形式能显著降低轴承在运行过程中的摩擦系数.     

船舶水润滑尾轴承服役性能研究及其进展

尾轴承是船舶推进轴系的关键部件,近年来水润滑尾轴承的研究有新的进展。在润滑水黏度低、载荷环境复杂(重载、边缘负载和不确定性负载)、低速、启停和沙粒侵扰等恶劣工况条件下,尾轴承的承载机理复杂、磨损严重和摩擦噪声大。从船舶水润滑尾轴承的特点出发,围绕其性能演化与防治机理,就承载机理和模型、试验技术、摩擦磨损机理和预测方法、异常摩擦噪声机理及性能提升措施等五个方面,综合分析船舶水润滑尾轴承的研究进展,指出尚待解决的问题和今后的研究方向。     

愈创树脂型水润滑尾轴承材料的耐摩特性及影响规律

船舶水润滑尾轴承材料的性能对船舶的正常运行有着重要的影响。为研究载荷、转速、不同材料配比对高分子水润滑材料的摩擦学性能的影响，根据相关的试验规范设计此次摩擦学试验，并在CBZ-1船舶尾轴承材料摩擦磨损试验台架上进行试验。试验结果表明，尾轴的转速以及材料的配比对材料的摩擦学性能有较为明显的影响。其中材料的配比对摩擦学性能的影响最为显著，当愈创树脂的质量百分数为0.5%时，材料的摩擦学性能可以达到最优。     

水润滑材料研究进展

材料服役于水环境中,其摩擦磨损行为不仅与摩擦副材料本身的性质有关,还与载荷、速度、温度等因素相关,同时也与所处的环境有很大关系。本文重点阐述水环境对材料摩擦磨损性能的影响机制。在此基础上,进一步讨论材料在水溶液中的摩擦磨损行为。     

水槽布置方式对水润滑轴承摩擦性能的影响

为研究水槽布置方式对高分子材料水润滑轴承摩擦系数和进出水口温差的影响,以自来水为润滑介质,在尾轴承台架试验机上进行试验,测定全开槽结构与半开槽结构轴承在不同工况下的摩擦系数和进出水口温差,并对试验结果进行双因素有交互作用的方差分析。结果表明:相比全开槽结构轴承,在同一工况下,半开槽结构轴承的摩擦系数和进出水口温差更小;轴承水槽布置方式由全开槽变为半开槽时,转速、负荷及其交互作用对摩擦系数影响的显著程度会增加,对进出水口温差影响的显著程度会降低。     

舰船水润滑尾轴承降噪关键技术分析

水润滑形式的尾轴承广泛运用于舰船推进轴系,其摩擦、润滑与振动等特性对舰船声隐身性能有较大影响,国外海军强国对这一问题进行了系统深入的研究,研制了先进的水润滑尾轴承产品,很好地解决了舰船轴系的摩擦诱导振动噪声问题。本文综述国外舰船水润滑尾轴承发展历程与现状,对水润滑尾轴承发展过程中产生的关键性降噪技术进行系统分析,对国内舰船水润滑尾轴承的发展方向提出建议。     

W 含量对 ZrAlWN 复合膜微结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响

采用反应磁控溅射法沉积了一系列不同 W 含量的 ZrAlWN 复合膜,利用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损仪研究了复合膜的微结构、力学性能和摩擦磨损性能。研究表明,当 W 的原子百分含量小于30.19%时, ZrAlWN 薄膜与 ZrAlN 薄膜微结构相似,为 fcc - ZrAlWN ＋ hcp - AlN 两相共存;当 W 的原子百分含量在30.19%~36.05%时,AlN（110）衍射峰消失,薄膜中出现了 fcc - W2 N（111）和（200）衍射峰,此时薄膜为 fcc - ZrAlWN ＋ fcc - W2 N 结构;随着W 的含量进一步升高,薄膜出现 fcc - W（200）衍射峰,此时薄膜为 fcc - ZrAlWN ＋ fcc - W2 N ＋ fcc - W 三相共存。随着 W含量的增加,复合膜的硬度先增大后减小,当 W 的原子百分含量为30.19%时,硬度高达26.70 GPa.常温下,随 W 含量的增加,复合膜的摩擦系数先升高后降低,但磨损率逐渐减小;高温下,复合膜的摩擦系数随着温度的升高先增大后减小,当温度为700℃时,摩擦系数为0.51.文中还讨论了不同温度下 ZrAlWN 薄膜的摩擦机理.     

纳米Al2O3复合镀铁层的结构与性能

为提高船机零部件的耐磨性,减少零部件的磨损,通过在电镀液中添加Al2O3纳米颗粒的方法,制备出含有Al2O3纳米颗粒的复合镀铁层。对制备出的镀层进行硬度、表面形貌、元素成分和摩擦磨损性能分析。结果表明：Al2O3纳米颗粒成功进入了镀层,含有Al2O3颗粒的复合镀层相对普通镀铁层有明显提高；含有40g/L Al2O3的复合镀层的摩擦系数相对普通镀层下降了25%,磨损量也大幅下降；经过摩擦磨损后复合镀层的表面状态良好。     

海洋工程用铝合金表面微弧氧化膜的耐腐蚀性能

为了制备性能良好的微弧氧化膜层，以提高海洋平台用2Al2铝合金的耐磨性和耐腐蚀性。本实验采用微弧氧化技术，将不同浓度的MoS2颗粒（0 g/L、1 g/L、2 g/L、4 g/L、6 g/L和8 g/L）添加到电解液中，在2Al2铝合金表面制备微弧氧化膜层。通过扫描电子显微镜和光学显微镜对复合镀层的微观形貌、组织结构进行分析；采用摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验等实验方法分析了镀层的耐磨性和耐腐蚀性能。实验结果表明，随着纳米MoS2颗粒含量的增加，陶瓷层表面微孔尺寸减小，微孔数量增加，并且孔洞的分布更加均匀，致密度得到了很大的提高，且膜层厚度随着纳米MoS2颗粒含量的增加先增后减；添加纳米MoS2颗粒后，使得膜层摩擦系数降低，并且基本稳定在0.45左右；当纳米MoS2颗粒含量为4g/L时，陶瓷层的耐腐蚀性能最好。     

Experimental study on the interlayer friction and wear mechanism between armor wires of umbilicals

Friction and wear behavior between armor wire layers of umbilical plays an important role in its mechanical properties, in particular its fatigue life. The present paper addresses friction tests to investigate the interlayer sliding friction and wear mechanism of armor wires in an umbilical. A series of friction tests were carried out to study the evolution of coefficient of friction (COF) and wear between armor wire layers. The results show that the COF increases with increasing number of reciprocating sliding cycles in dry friction condition. A dual stable trend was found in the evolution process of interlayer friction and wear of armor wires. A friction model was proposed to describe this trend by dividing the evolution process into three stages: the initial stable stage, the transition stage, and the latter stable stage. The mechanism of the dual stable trend was revealed, which was mainly caused by wear process of nylon fiber tape, and effected by dry/wet wear condition and wear coefficient. The effect of the contact condition, sliding amplitude and number of nylon fiber tape on COF was studied. The COF of the latter stable stage increases with increasing sliding amplitude and number of layers of nylon fiber tape. The finding in this paper provides a valuable approach for a more accurate fatigue life prediction of an umbilical.