納米改性水潤滑復(fù)合橡膠尾軸承材料摩擦性能試驗研究.pdf

1、船舶尾軸承起著支承螺旋槳軸或尾軸的作用，并保證軸系在各種工況條件下安全可靠工作，是船舶推進系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備。同時，尾軸承材料的綜合性能是影響船舶安全、穩(wěn)定的重要因素，所以基于此目的通過試驗研究船舶水潤滑尾軸承的材料制備、摩擦性能、振動性能具有非常重要的實際意義和價值。
　　目前，聚四氟乙烯、賽龍、飛龍等材料所制備的水潤滑軸承，在耐磨性、加工性、摩擦系數(shù)等方面都存在一定的缺陷。橡膠作為一種比其他軸承材料優(yōu)良的材料也應(yīng)用在尾軸承上

2、，而且隨著納米科學(xué)技術(shù)的進步，用納米材料改性橡膠軸承性能得到很大發(fā)展，因此有必要研究納米改性水潤滑復(fù)合橡膠尾軸承材料的摩擦性能，對于提高水潤滑復(fù)合橡膠尾軸承的研究水平具有重要的理論意義和作用。
　　本論文以納米氧化鋅改性復(fù)合橡膠尾軸承為研究對象，開展研究其在不同工況下的摩擦性能，并探討了納米氧化鋅份數(shù)的不同對復(fù)合橡膠尾軸承性能的影響，本論文取得的成果如下：
　　（1）在水潤滑復(fù)合橡膠軸承材料的基礎(chǔ)組分上通過加入納米氧化鋅，對

3、復(fù)合材料進行改性，制備了幾種納米改性的新型復(fù)合橡膠軸承，它們的物理機械性能都達到了美國軍標MIL-DTL-17901C（SH）和中國船標CB/T769-2008的要求。
　　（2）通過改進SSB-100型船舶尾軸承試驗臺架機，進行了普通復(fù)合橡膠軸承和納米改性的復(fù)合橡膠軸承的摩擦系數(shù)隨工況參數(shù)變化的對比試驗，測試了它們在不同比壓下的速度特性和在不同速度下的比壓特性。結(jié)果表明：它們的摩擦系數(shù)都是隨著速度的增大而減小，而且納米改性的復(fù)合

4、橡膠軸承的摩擦系數(shù)在絕大多數(shù)情況下低于普通復(fù)合橡膠軸承的摩擦系數(shù)，說明了添加納米氧化鋅的復(fù)合橡膠軸承在速度特性上優(yōu)于普通復(fù)合橡膠軸承。它們的摩擦系數(shù)都是隨著比壓的增大總體上呈現(xiàn)下降趨勢，納米改性的復(fù)合橡膠軸承的比壓特性整體上比普通復(fù)合橡膠軸承優(yōu)越一些，說明了添加納米氧化鋅的復(fù)合橡膠軸承在比壓特性上要優(yōu)于普通復(fù)合橡膠軸承。
　　（3）利用B＆K（Pulse）振動分析系統(tǒng)進行6個試塊在低速重載下的振動特性試驗，試驗圖譜表明6個試塊的橫

5、向振動的振動頻率主要集中在0～200Hz之間，尤其在0～100Hz之間試塊振動越強烈，但是最大振動加速度不超過10mm/s2。而縱向振動的振動頻率主要集中在0～400Hz之間，尤其在100～300Hz之間試塊振動越強烈，但是最大振動加速度不超過6mm/s2。在低速的時候，試塊振動能量較集中，橫向振動振幅值比縱向振動振幅值大，這是因為低速情況下系統(tǒng)出現(xiàn)粘-滑現(xiàn)象，使軸承產(chǎn)生橫向振動較大，更容易產(chǎn)生振鳴音，所以船舶應(yīng)盡量避免在較低的轉(zhuǎn)速下行