水潤滑橡膠軸承摩擦特性及軸系振動研究.pdf

1、水潤滑橡膠軸承是船舶推進軸系的重要組成部分,橡膠軸承同推進軸之間的相互摩擦作用通過軸系激勵螺旋槳或者通過支承結(jié)構(gòu)激勵殼體結(jié)構(gòu),引起輻射噪聲。對于包含水潤滑橡膠軸承的推進軸系,槳-軸-支承系統(tǒng)的耦合振動機理及規(guī)律復(fù)雜,目前仍未完全明確,主要原因是理論和試驗研究仍不是很充分。因此,有必要對水潤滑橡膠軸承的摩擦特性以及摩擦激勵下的軸系振動問題進行相關(guān)的理論和試驗研究,以此為基礎(chǔ)進行相應(yīng)的機理研究。
　　本文針對水潤滑橡膠軸承摩擦激勵與軸

2、系振動的問題,主要通過理論分析、數(shù)值模擬和試驗驗證相結(jié)合的方法,對水潤滑橡膠軸承的固有特性、軸系的固有特性以及軸承摩擦對軸系振動的影響等方面進行分析;同時,設(shè)計橡膠軸承摩擦試驗機,進行水潤滑軸承的摩擦特性試驗和摩擦激勵下的振動試驗。本論文的主要內(nèi)容包括:
　　第一章:主要介紹論文的研究背景和研究意義,介紹水潤滑橡膠軸承和轉(zhuǎn)子動力學(xué)等方面國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章:首先介紹水潤滑橡膠軸承的材料特性和剛度特

3、性,通過有限元方法,計算水潤滑橡膠軸承的靜態(tài)剛度,同時,設(shè)計相應(yīng)的夾具應(yīng)用壓力試驗機進行軸承剛度試驗,驗證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示了橡膠軸承剛度的非線性特性。
　　第三章:利用轉(zhuǎn)換矩陣法給出多跨連續(xù)梁和多跨軸的固有特性,包括模態(tài)頻率和模態(tài)振型的求解方法,從而為軸系的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動固有特性分析提供了理論依據(jù)。為了驗證轉(zhuǎn)換矩陣法的有效性和準(zhǔn)確性,本章通過兩個算例,對比有限元法和轉(zhuǎn)換矩陣法的分析結(jié)果,確認(rèn)了兩者的一致性。
　

4、　第四章:介紹水潤滑橡膠軸承支承軸系在非線性摩擦和轉(zhuǎn)軸彎扭耦合作用下會產(chǎn)生自激振動。通常所采用的點支承模型,無法用于分析軸承分布支承和軸承傾斜等對軸系響應(yīng)的影響。因此,本章采用分布式軸承支承模型和速度依賴型Stribeck摩擦模型,利用拉格朗日方程和模態(tài)展開法,建立摩擦激勵下軸系的動力學(xué)模型。通過數(shù)值仿真,研究非線性響應(yīng)同系統(tǒng)物理參數(shù)之間的關(guān)系,并且探討接觸力、轉(zhuǎn)速、軸承傾斜等因素對軸系響應(yīng)特性的影響。結(jié)果表明在相同的摩擦系數(shù)、接觸力和