水润滑橡胶轴承板条设计参数分析

设计一种低摩擦、长寿命的水润滑轴承一直都是设计者和供应商所追求的目标,而水润滑轴承润滑特性和耐磨性能的提高不仅取决于材料,还与轴承板条的结构设计密切相关。本文从水润滑轴承橡胶板条结构参数设计入手,重点分析橡胶板条厚度等参数对轴承润滑特性的影响,为低摩擦、长寿命水润滑橡胶轴承的结构设计提供参考和借鉴。     

水润滑橡胶轴承结构形式对接触状况影响研究

应用有限元软件ANSYS分别对3种板条结构形式的水润滑橡胶轴承进行静态接触仿真分析,研究板条接触变形后形成的楔角、水囊以及接触压力对润滑性能的影响规律。结果表明:在相同载荷下,凸面型轴承垂向位移最大,平面型次之,凹面型最小;平面型橡胶轴承比凹面型橡胶轴承具有更好的润滑性能,更适合实际应用。     

水润滑橡胶尾管轴承的性能研究

本文对橡胶尾管轴承的粘着摩擦和弹性体滞后效应进行了分析。采用有限元弹性变形及弹性流体动压润滑计算对橡胶尾管轴承的承载机理进行了研究。橡胶尾管轴承模型试验结果,认为还可适用于含沙江水。     

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.     

船舶水润滑尾管橡胶轴承的设计

介绍了水润橡胶轴承的设计,提供了船舶尾管轴承受力的计算公式及确定轴承间距的公式。     

水润滑橡胶轴承摩擦行为及试验研究

水润滑橡胶轴承在一些环境下有无可比拟的优越性,但在使用中其摩擦噪声是不可避免的技术难题.本文首先对轴承噪声特性分析,对轴承摩擦影响因素进行分析并进行大量试验验证,从而为设计低摩擦水润滑轴承,提高水润滑轴承振动噪声性能提供参考.     

船舶水润滑尾管橡胶轴承的设计

介绍了水润滑橡胶轴承的设计,提供了船舶尾管轴承受力的计算公式及确定轴承间距的公式.     

水润滑橡胶艉轴承模态分析研究

采用有限元计算与试验模态相结合的方法进行两种模态频率和振型分析,以及模态置信度的计算与对比.结果表明,在计算模态与试验模态相似对应的模态振型中,两者的板条振型弯曲趋势相似;计算模态与试验模态数值接近,两者相关性良好,有限元结构模型可以反映实际结构模型.     

水润滑橡胶艉轴承橡胶轴瓦硬度分区取值后的接触性能研究

出于制造工艺的考虑,传统水润滑橡胶艉轴承轴瓦各处硬度相同。然而,在螺旋桨悬臂作用的影响下,传统设计中轴瓦各处压力分布非常不均匀,如轴瓦艉部压力远大于其他各处压力,从而影响到艉轴承的各项性能。由此,对传统水润滑橡胶艉轴承橡胶硬度取值进行改进,将其橡胶轴瓦沿轴向分为多个橡胶硬度不同的区域。通过试算和分析,合理设置各区域的长度和橡胶硬度。随后,利用有限元软件建立轴系—艉轴承系统有限元模型,其中使用Mooney-Rivlin本构方程模拟橡胶材料,并利用接触单元建立轴与艉轴承之间的接触关系。计算对比了改进前后某水润滑橡胶艉轴承底部轴瓦与轴接触的压力分布等力学指标。相对于传统橡胶艉轴承而言,改进方案的最大接触压应力减小了25.6%,接触区域沿周向增加了5.8°。结果表明,该艉轴承橡胶轴瓦硬度改进方案能够有效改善艉轴承的接触性能。     

供水特性对水润滑橡胶轴承衬套的影响

以船用水润滑橡胶轴承为研究对象,采用热-流-固耦合模型,研究水膜对水润滑橡胶轴承橡胶衬套的热传递及受力变形的影响,并通过控制变量法,探究供水特性对其温升和受力变形的影响。结果显示:水膜和橡胶的温度呈现出一种偏移的梯度变化;橡胶的受力变形呈现出带弧状的梯度分布;供水速度对橡胶温升和受力变形的影响显著,供水温度和密度对其受力变形的影响程度也不容忽略。     

VLGC艉管后轴承接触分析与轴承优化

为了解决艉管后轴承损坏问题,根据VLGC轴系设计,首先进行常规轴系合理校中计算,然后建立有限元模型进行轴承与轴系的接触计算;在此基础上,分析轴承接触状态与轴系合理校中数据,得到轴承与轴系的接触状态,提出艉管后轴承的优化设计方案。     

多种参数影响下的船舶艉轴承润滑性能分析

针对安装误差导致的轴颈倾斜角、主轴转速、艉轴工作环境温度等因素对船舶艉轴承润滑性能影响的问题,以某散货船为研究对象,基于Reynolds边界条件,运用有限差分法对Reynolds方程进行求解,通过数值分析软件MATLAB进行编程,获得不同工况下艉轴承的润滑模型。进而对多种参数影响下的油膜压力和油膜厚度差异进行对比分析。结果表明:考虑轴颈倾斜角的情况下,轴颈倾角逐步增大,油膜压力峰值与轴颈倾角呈现正相关关系,最小油膜厚度减小速度先快后慢;主机在不同工况下,油膜压力峰值与主轴转速呈现负相关关系,最小油膜厚度与主轴转速则呈现出一种近似正比的关系;当艉轴工作环境温度变化时,随着温度的升高,最大油膜压力逐渐增大,最小油膜厚度变化趋势则相反,逐渐向减小的方向发展。     

水润滑螺旋阶梯腔艉轴承的振动特性

摘 要：为了解决瞬态振动实验成本高,周期长的问题,采用正交试验法,基于ANSYS模态和瞬态分析,提出了一种准确测量艉轴承共振时真实位移和应力的方法。首先,运用有限元模态分析对艉轴承低阶固有频率以及振型进行数值仿真;其次,将得到的固有频率间接耦合到艉轴承激励频率,使之达到共振频率;最后分析了这种状态下的动态接触对轴瓦的影响。结果表明：艉轴承结构参数对模态的影响因子排序为,螺旋角＞腔数＞腔长＞深浅腔比例;位移响应最大值出现在轴向封油面末端,接触应力响应最大值出现在沟槽和腔体周向封油面边缘处。     

船用水润滑橡胶尾轴承冷却性能研究

应用FLUENT有限元方法,建立水润滑橡胶尾轴承水膜模型,探讨冷却水流速,轴承水槽参数（宽度、数量、深度）对轴承冷却效果的影响程度,为尾轴承的水槽结构优化设计提供参考。仿真计算结果表明,水槽的宽度、数量、深度以及冷却水流速的增加,均可以在一定范围内明显提高冷却效果,降低水膜温度。但当槽宽超过到一定角度时,冷却效果提高不明显;水槽数量过多会影响水膜的承载能力;水槽深度过大会削弱轴承内衬支承强度。因此应综合考虑各因素的影响程度,选择合理的水槽参数。     

船艉线型对船舶阻力性能的影响

以船体阻力性能为优化对象,基于改造母型船法,分析船艉线型的改变对船舶阻力性能的影响。根据船舶主要参数设计要求,参考同类船型,利用Tribon-Lines模块对船舶艉部型线进行改造,生成两种方案船型,并通过CFX软件对母船型以及方案船型进行粘性绕流场的数值模拟,讨论不同航速下艉部线型对船体总阻力的影响。研究结果表明,在以船体阻力性能为优化对象时,选优后的方形艉在相同的航速下阻力低、消耗的功率小、形状效应小、粘压阻力和摩擦阻力也相对较小。     

热老化对热塑性聚氨酯水润滑轴承材料的性能影响

为了探究老化对水润滑轴承材料摩擦性能的影响,本文选用典型的水润滑轴承材料热塑性聚氨酯（TPU）作为研究对象,依照GB/T3512-2014热加速老化标准对材料进行老化处理。所有的摩擦磨损试验均在CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机上进行,综合运用超景深显微镜、接触式表面轮廓仪、电子扫描显微镜等多种表面测试技术手段探讨了磨损过程中热塑性聚氨酯试样表面的磨损特征,探讨了不同老化状态试样的磨损机理。试验结果表明：70 ℃老化120 h热塑性聚氨酯的平均摩擦系数降低了57.5%;90 ℃老化600 h热塑性聚氨酯的平均摩擦系数上升了32%;通过FT-IR和Raman分析,随着老化进行,氢键化氨酯基增多,少量氨酯基的C-N键断裂。复杂的化学变化改善了热塑性聚氨酯的有序结构,增加次晶和结晶度,摩擦系数降低;进一步老化造成大分子在应力集中处断裂,使部分柔性分子链脱离基体,摩擦性能恶化。     

船舶艉部结构对尾轴振动特性影响研究

船舶大尺度效应造成船体变形大,使船舶轴系和船体之间相互耦合、相互影响问题十分突出。为此,建立了具有非线性油膜力作用的尾轴-油膜-艉部结构耦合系统动力学模型,推导了系统的动力学微分方程并对方程进行求解,分析了不同转速下尾轴的非线性动力学特征,总结了艉部结构系统的固有频率,参振质量,支承刚度,连接刚度对尾轴振动特性的影响。结果表明：考虑艉部结构的影响之后,尾轴-艉部结构耦合系统的振动特性发生了较大的改变,耦合程度受艉部结构固有频率影响较大,尾轴最大振幅随艉部结构参振质量,支承刚度的变化而发生改变。     

隔振器橡胶材料硬度对其固有频率影响的研究

针对相同结构设计了三种不同材料硬度的隔振器,通过理论计算和试验测试得到此型号隔振器在同一载荷下的固有频率及其动刚度.计算结果和测试结果对比表明,计算结果基本准确,对于小变形隔振器的设计计算可以使用线性粘弹性理论计算.从测试结果可以看出随着隔振器橡胶材料硬度逐渐增大,隔振器固有频率及其动刚度逐渐增大.