水潤(rùn)滑尾軸承流固耦合仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、水潤(rùn)滑尾軸承是船舶推進(jìn)裝置的重要部件。與普通油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承相比，水潤(rùn)滑尾軸承基本無污染、安全、成本低、輔助裝置少、使用和維修方便。開展水潤(rùn)滑尾軸承的研究并大力推廣應(yīng)用，這對(duì)于發(fā)展“綠色航運(yùn)”具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 文中以船舶水潤(rùn)滑橡膠尾軸承為研究對(duì)象，開展了有限元流固耦合、接觸特性等方面的理論研究，探討了不同材料、工況參數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)水潤(rùn)滑橡膠軸承潤(rùn)滑機(jī)理的影響規(guī)律。論文的主要工作和研究結(jié)論如下：
　　

2、 1.應(yīng)用ADINA軟件建立了水潤(rùn)滑橡膠尾軸承單一板條的流固耦合模型。通過仿真計(jì)算，分析了水膜近似平行區(qū)、二次壓力峰值、頸縮以及逆流現(xiàn)象等潤(rùn)滑特征，闡述了水囊形成機(jī)理。
　　 2.研究了材料、工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)水潤(rùn)滑橡膠板條流固耦合潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明：隨著橡膠硬度的增加，彈性變形對(duì)潤(rùn)滑的有利影響將逐漸消失，當(dāng)橡膠硬度為75 HA時(shí)水膜承載量達(dá)到最大值；轉(zhuǎn)速是影響彈流潤(rùn)滑水膜厚度及壓力分布的重要因素之一；偏心率能間接模擬

3、尾軸承所受載荷；應(yīng)采用板面半徑較大的凹面型橡膠板條，軸承的設(shè)計(jì)比壓越大，板面半徑就應(yīng)越大，甚至可為平面型；橡膠厚度在3～10 mm間有一個(gè)最優(yōu)值，使得橡膠的綜合性能較好；當(dāng)橡膠足夠厚時(shí)，橡膠與基材的結(jié)合面形式對(duì)板條性能的影響不大；為了形成較合理的水膜楔角又能有效地全面利用板條長(zhǎng)度，應(yīng)該結(jié)合板面半徑考慮板條數(shù)目。
　　 3.探討了結(jié)構(gòu)對(duì)橡膠板條接觸性能的影響規(guī)律，從板面變形的角度分析水膜楔角、水囊的形成機(jī)理。計(jì)算結(jié)果表明：板面半徑