非均匀磨损水润滑橡胶轴承的润滑特性

发布时间：2024-02-14 20:29

　　针对船用水润滑橡胶轴承在非均匀磨损情况下的润滑特性,首先给出非均匀磨损情况下磨损区域的几何模型,在综合考虑橡胶衬层磨损和弹性变形的情况下建立水润滑橡胶轴承的弹流润滑模型,然后基于有限差分法离散雷诺方程并采用逐次超松弛迭代法求解水膜压力,分析非均匀磨损对水润滑橡胶轴承润滑特性的影响。结果表明:非均匀磨损使轴承的水膜厚度从轴承的前端(磨损厚度最小)到轴承尾端(磨损厚度最大)逐渐增加;水膜压力峰值相应地从轴承的前端到轴承尾端逐渐降低。水膜压力峰值发生的位置和水膜破裂的位置均延后,并且在轴承尾端延后的角度较大。在相同偏心率的情况下,随着最大磨损厚度增加,水膜合力(即承载力)、偏位角和摩擦力均减小。在相同载荷情况下,随着最大磨损厚度增加,轴颈的偏心率增加。发生非均匀磨损后水膜速度不再关于轴承中间截面对称分布,水膜合力的作用位置向轴承前端偏移,同时产生一个较小的附加合力偶,合力作用位置的偏移量随着最大磨损厚度和偏心率增加而增加。

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【部分图文】：

图1非均匀磨损轴承示意

非均匀磨损轴承如图1所示,在其下方区域发生磨损,沿轴向磨损厚度不同。这里假设在轴承前端(驱动端)磨损厚度为零,尾端(靠近螺旋桨)磨损厚度最大,如图1(a)。当轴系运转时,轴颈在磨损水润滑橡胶轴承中的位置如图1(b)所示。图中:Ob为轴承中心,Oj为轴心,x轴为水平方向,y轴为垂直....

图2轴承非均匀磨损时轴颈所受水膜力示意

Fˉ=Fˉξ2+Fˉη2(13)还原成有量纲合力为

图3计算流程

采用有限差分法对Reynolds方程进行数值求解,将轴承展开为一个平面,并划分网格。轴承润滑特性的计算过程如图3所示。在考虑橡胶衬层的弹性变形时,使用逐次超松弛迭代法(SOR)求解水膜压力,直到水膜压力和弹性变形收敛于稳定值。圆周方向的坐标θ以最大膜厚的位置为零点,而根据轴承底部....

图4未磨损轴承与非均匀磨损轴承的水膜厚度

图4反映了未磨损轴承和非均匀磨损轴承的水膜厚度变化情况,偏心率ε为0.9,最大磨损厚度d0为0.5C.可以看出:对于未磨损轴承,水膜厚度均匀变化。在非均匀磨损情况下,水膜厚度在磨损区域增加,由于从轴承的前端到轴承尾端磨损量逐渐增加,因此水膜厚度变化量也逐渐增加。水膜厚度增加的区域....

本文编号：3898570