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文檔簡介
1、對于水潤滑橡膠合金軸承,低粘度的潤滑介質(zhì)和橡膠襯層特殊的材料性質(zhì),使得其潤滑機(jī)理較一般油潤滑金屬滑動(dòng)軸承產(chǎn)生了很大的差異。多溝槽的幾何結(jié)構(gòu),加上水的粘性小,水潤滑橡膠合金軸承中水膜的壓力普遍較低。但由于橡膠材料的彈性模量較小,在較低的水膜壓力下會(huì)產(chǎn)生明顯的變形,從而對潤滑水膜的厚度和形狀將產(chǎn)生顯著的影響,并進(jìn)一步影響水膜中的壓力分布。因此,對水潤滑橡膠合金軸承潤滑機(jī)理的研究上,既要考慮多曲面、多溝槽的幾何結(jié)構(gòu),也要充分考慮襯層材料性能對
2、潤滑性能的影響。
為了了解水潤滑橡膠合金軸承在重載、干摩擦狀態(tài)下的潤滑特性,論文利用有限元方法對不同載荷、不同摩擦系數(shù)條件下的水潤滑橡膠合金軸承進(jìn)行了動(dòng)態(tài)接觸分析。計(jì)算的結(jié)果表明,由于摩擦力的存在,最大接觸應(yīng)力、最大接觸位移和最大接觸應(yīng)變一般出現(xiàn)在軸承兩端或底部板塊沿旋轉(zhuǎn)方向下游的區(qū)域。
之后,采用直接流固耦合求解方法從全周向尺度對水潤滑橡膠合金軸承進(jìn)行了潤滑性能分析。首先從水潤滑橡膠合金軸承的特殊性出發(fā),結(jié)
3、合Navier-Stokes方程和彈性變形等理論,建立了水潤滑橡膠合金軸承的潤滑求解模型,對不同偏心率、不同轉(zhuǎn)速下的水潤滑橡膠合金軸承進(jìn)行了數(shù)值仿真,得到了不同狀態(tài)下的水膜壓力分布、橡膠變形分布規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算了相應(yīng)的水膜厚度分布、承載能力和摩擦系數(shù)。接著,從過渡圓弧尺寸、橡膠襯層厚度和襯層材料性能幾個(gè)方面出發(fā),研究了不同因素對水潤滑橡膠合金軸承潤滑性能的影響。
流固耦合的求解結(jié)果表明,在偏心率小于等于1的情況下,水
4、潤滑橡膠合金軸承的承載能力普遍較低(計(jì)算范圍內(nèi)的最大比壓約為0.08MPa);采用較小的過渡圓弧尺寸會(huì)增加收斂楔形的長度,從而有利于承載能力的提高;在偏心率較大的情況下,較小的襯層厚度有助于水膜壓力的提高,其承載能力也相應(yīng)增大;在軸承剛性間隙相同的條件下,襯層材料彈性模量越低,對應(yīng)的水膜厚度越厚,但承載能力也會(huì)相應(yīng)降低。
本文內(nèi)容是國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“大尺寸高比壓水潤滑軸承的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法”(項(xiàng)目編號(hào):50775
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