計(jì)入彈性變形的船舶尾軸承潤(rùn)滑特性研究.pdf

1、船舶尾軸承是船舶軸系重要的部件之一，起著支撐船舶尾軸的作用。船舶尾軸承的潤(rùn)滑形式根據(jù)內(nèi)襯材料的不同可以分為以下兩種:油潤(rùn)滑和水潤(rùn)滑。隨著科技的發(fā)展，能源危機(jī)愈來愈嚴(yán)重，水潤(rùn)滑尾軸承由于其能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無污染、安全性高等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注，越來越多的船舶選擇使用水潤(rùn)滑尾軸承代替油潤(rùn)滑尾軸承。水潤(rùn)滑尾軸承內(nèi)襯多為高粘彈性材料，彈性變形大。在低速、重載時(shí)，軸承軸瓦表面的最大變形往往會(huì)達(dá)到甚至超過最小潤(rùn)滑膜厚度值。因此有必要開展計(jì)入彈

2、性變形的軸承潤(rùn)滑性能計(jì)算，提高軸承承載能力的計(jì)算精度。
　　論文以大長(zhǎng)徑比船舶尾軸承為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元法相關(guān)理論在Matlab中編程求解尾軸承的彈性變形，并耦合雷諾方程求得給定載荷下軸承的潤(rùn)滑液膜壓力與厚度分布，并在此基礎(chǔ)上探討了船舶尾軸承彈流潤(rùn)滑性能的影響因素。論文的主要工作及結(jié)論如下:
　　(1)介紹了有限差分法求解雷諾方程的詳細(xì)步驟，以及有限元法的虛功原理和最小勢(shì)能原理。運(yùn)用這些理論推導(dǎo)出了連續(xù)體的整體剛度矩陣，建

3、立了給定外載荷下滑動(dòng)軸承彈流潤(rùn)滑計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，得到了滑動(dòng)軸承的彈性潤(rùn)滑特性數(shù)值解。
　　(2)研究了船舶尾軸承的材料屬性（泊松比、彈性模量）、軸承的長(zhǎng)徑比，以及潤(rùn)滑劑的粘度等因素對(duì)潤(rùn)滑性能的影響狀況。結(jié)果表明:減小船舶尾軸承材料的泊松比和彈性模量，對(duì)于改善軸承與軸頸間的彈流潤(rùn)滑有著促進(jìn)作用;軸承長(zhǎng)徑比對(duì)其潤(rùn)滑性能有著一定程度的影響。隨著軸承長(zhǎng)徑比的增大，彈流動(dòng)壓潤(rùn)滑的最大壓力越小，最小膜厚越大;潤(rùn)滑劑的粘度越大，彈流潤(rùn)滑液膜壓力