本文關(guān)鍵詞：計入彈性變形的復(fù)合材料水潤滑軸承潤滑特性的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們生態(tài)環(huán)保意識的逐漸提高,以水作為工作介質(zhì)的滑動軸承越來越受到專家和學(xué)者的重視。水潤滑替代油或脂潤滑,既可以節(jié)省大量油料和貴重有色金屬等戰(zhàn)略資源,又能從根本上避免油泄露對水資源的污染,在船舶、水輪機、水泵、礦山機械和食品設(shè)備等有著廣泛的應(yīng)用前景。但是,一方面由于水的粘度較低,形成動壓潤滑時水膜膜厚較小。另一方面,水潤滑滑動軸承材料一般為彈性模量較小的非金屬材料,例如比較熱門的復(fù)合材料,在外載荷的作用下軸承難免發(fā)生彈性變形,且變形量與動壓形成的最小水膜膜厚為同一數(shù)量級,因此,水潤滑軸承材料的變形對軸承動壓潤滑特性的影響不能忽略。本文基于CFD軟件ANSYS CFX,對水潤滑軸承3D流固耦合潤滑模型進(jìn)行求解。分別研究了計入軸承彈性變形下,軸承的材料參數(shù)(彈性模量、泊松比)、工況(轉(zhuǎn)速、偏心率)、結(jié)構(gòu)(長徑比、間隙、軸承厚度以及導(dǎo)水槽結(jié)構(gòu)形式和分布)對水潤滑軸承潤滑特性(水膜壓強分布、水膜最大壓強、水膜膜厚、軸承承載力、摩擦系數(shù))的影響規(guī)律,并通過對比分析得出不同參數(shù)下軸承彈性變形對水潤滑軸承潤滑特性影響程度的大小。最后,針對一種高分子復(fù)合材料,通過試驗測試得出該軸承的材料屬性,為設(shè)計軸承提供基礎(chǔ)。在設(shè)計軸承的過程中,為了計入軸承彈性變形,本文使用流固耦合方法對常用工況下的軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。最終,課題組通過熱固成型的方法制作了一個試驗軸承,并通過水潤滑軸承試驗,發(fā)現(xiàn)這種方法設(shè)計出的軸承能夠形成較好的動壓潤滑。
【關(guān)鍵詞】：水潤滑軸承 動壓潤滑 流固耦合 潤滑特性 復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12-14
• 1.2 水潤滑軸承的發(fā)展和應(yīng)用14-16
• 1.3 水潤滑軸承潤滑特性研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 水潤滑軸承流固耦合研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容19-22
• 第二章 水潤滑軸承潤滑特性研究的理論及仿真方法22-40
• 2.1 水潤滑軸承承載機理22-23
• 2.2 水潤滑軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)23-24
• 2.3 基本控制方程24-27
• 2.3.1 流體控制方程24-25
• 2.3.2 固體控制方程25-26
• 2.3.3 流固耦合方程26-27
• 2.3.4 空化方程27
• 2.4 水介質(zhì)流動狀態(tài)分析27-28
• 2.5 基于ANSYS CFX的水潤滑軸承仿真28-38
• 2.5.1 ANSYS CFX的介紹28-30
• 2.5.2 邊界條件及網(wǎng)格模型30-32
• 2.5.3 不計入變形的仿真分析32-34
• 2.5.4 計入變形的仿真分析34-38
• 2.6 本章小結(jié)38-40
• 第三章 軸瓦材料對水潤滑軸承潤滑特性的影響40-46
• 3.1 引言40
• 3.2 彈性模量對軸承潤滑特性的影響40-43
• 3.3 泊松比對軸承潤滑特性的影響43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 工況對水潤滑軸承潤滑特性的影響46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 轉(zhuǎn)速對軸承潤滑特性的影響46-52
• 4.3 偏心率對軸承潤滑特性的影響52-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)構(gòu)對水潤滑軸承潤滑特性的影響60-80
• 5.1 引言60
• 5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承潤滑特性的影響60-66
• 5.2.1 長徑比對軸承潤滑特性的影響60-63
• 5.2.2 間隙對軸承潤滑特性的影響63-64
• 5.2.3 軸瓦厚度對軸承潤滑特性的影響64-66
• 5.3 導(dǎo)水槽對軸承潤滑特性的影響66-78
• 5.3.1 導(dǎo)水槽軸承的水膜承載機理66-69
• 5.3.2 導(dǎo)水槽形狀對軸承潤滑特性的影響69-72
• 5.3.3 導(dǎo)水槽分布對軸承潤滑特性的影響72-75
• 5.3.4 導(dǎo)水槽尺寸對軸承潤滑特性的影響75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-80
• 第六章 復(fù)合材料水潤滑軸承試驗研究80-92
• 6.1 軸承材料屬性試驗80-86
• 6.1.1 試驗?zāi)康?/span>80
• 6.1.2 軸承及試樣制備80-82
• 6.1.3 基本材料屬性參數(shù)測試82-83
• 6.1.4 混合潤滑摩擦系數(shù)測試83-84
• 6.1.5 軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計84-86
• 6.2 軸承臺架試驗86-90
• 6.2.1 試驗?zāi)康?/span>86
• 6.2.2 試驗臺簡介86-88
• 6.2.3 試驗測試方案88
• 6.2.4 試驗結(jié)果分析88-90
• 6.3 本章小結(jié)90-92
• 第七章 總結(jié)與展望92-94
• 7.1 本文總結(jié)92-93
• 7.2 研究展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-100
• 致謝100-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文102

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王海寶,楊大壯,吳光潔;水潤滑軸承材料設(shè)計[J];潤滑與密封;2002年03期

2 王優(yōu)強,李鴻琦,佟景偉;水潤滑橡膠軸承[J];軸承;2002年10期

3 衣雪娟,王優(yōu)強;水潤滑軸承研究進(jìn)展[J];機床與液壓;2004年04期

4 張霞;王新榮;牛國玲;張連軍;;水潤滑軸承的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];裝備制造技術(shù);2008年01期

5 萬建新;李久明;鄭小秋;;水潤滑軸承研究展望[J];煤礦機械;2008年07期

6 錢九娟;劉憲偉;;水潤滑技術(shù)理論研究進(jìn)展[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年07期

7 劉建華;李文星;;水潤滑橡膠軸承的設(shè)計研究[J];機械設(shè)計與制造;2011年02期

8 劉建華;賈煥麗;趙萬勇;;水潤滑軸承的材料研究[J];通用機械;2011年10期

9 劉建華;杜鑫;趙萬勇;;水潤滑橡膠軸承設(shè)計參數(shù)的探討與設(shè)計實例[J];軸承;2012年05期

10 段海濤;王學(xué)美;吳伊敏;李健;;水潤滑軸承研究進(jìn)展[J];潤滑與密封;2012年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張霞;王新榮;張更林;牛國玲;;水潤滑軸承的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];第三屆十省區(qū)市機械工程學(xué)會科技論壇暨黑龍江省機械工程學(xué)會2007年年會論文（摘要）集[C];2007年

2 彭婭玲;張志國;陳汝鋼;方成躍;;船舶艉部水潤滑軸承潤滑特性的數(shù)值分析研究[A];2007年船舶力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨《船舶力學(xué)》創(chuàng)刊十周年紀(jì)念學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 高雯;唐睿;龍沖生;張俊彥;王紀(jì)平;;轉(zhuǎn)速和載荷對C/C-SiC復(fù)合材料的水潤滑摩擦磨損性能的影響[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告——中國核學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷·第4冊）[C];2009年

4 解忠良;呂芳蕊;鄒冬林;塔娜;饒柱石;;某型立式給水泵機組水潤滑軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性分析[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（下冊）[C];2014年

5 徐揚;王曉雷;;水潤滑陶瓷材料研究現(xiàn)狀及其展望[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 馬國軍;吳承偉;;核泵動靜壓水潤滑軸承性能計算分析[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

7 王煥棟;;水潤滑彈性金屬塑料水導(dǎo)軸承的研制與應(yīng)用[A];第十六次中國水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

8 孫勇;劉占生;劉鎮(zhèn)星;陳強;;轉(zhuǎn)子-水潤滑橡膠軸承系統(tǒng)動力學(xué)特性研究[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（上冊）[C];2014年

9 鄭昂;賈謙;王曉寧;袁小陽;;基于流固熱潤滑模型的水潤滑可傾瓦軸承頻變動力學(xué)性能分析[A];第9屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會ROTDYN'2010論文集[C];2010年

10 敏政;李琪飛;范宗旺;魏志國;王巖;;水輪機水潤滑橡膠軸承改造為稀油潤滑軸承的途徑研究[A];水輪發(fā)電機組穩(wěn)定性技術(shù)研討會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 聞?wù)?重慶研發(fā)出橡膠納米水潤滑軸承[N];中國船舶報;2008年

2 ;BTG水潤滑動密封復(fù)合橡膠軸承[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 段海濤;水潤滑軸承數(shù)值仿真及其材料摩擦學(xué)性能研究[D];機械科學(xué)研究總院;2011年

2 余江波;基于資源節(jié)約與環(huán)境友好的高性能水潤滑軸承關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2006年

3 陳戰(zhàn);水潤滑軸承的摩擦磨損性能及潤滑機理的研究[D];重慶大學(xué);2003年

4 秦紅玲;水潤滑復(fù)合橡膠尾軸承摩擦學(xué)問題研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

5 彭晉民;水潤滑塑料合金軸承潤滑機理及設(shè)計研究[D];重慶大學(xué);2003年

6 劉憲偉;面向綠色開采的低粘度介質(zhì)潤滑理論及應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李婷婷;仿生硅藻結(jié)構(gòu)的水潤滑軸承摩擦學(xué)性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 董寧;水潤滑飛龍滑動軸承彈流潤滑性能分析[D];青島理工大學(xué);2015年

3 李正;計入彈性變形的復(fù)合材料水潤滑軸承潤滑特性的研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 余江波;水潤滑復(fù)合橡膠軸承摩擦學(xué)性能研究[D];重慶大學(xué);2002年

5 張文光;水潤滑軸承非金屬化的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2007年

6 張文光;水潤滑軸承非金屬外殼的性能優(yōu)化及成型工藝研究[D];重慶大學(xué);2007年

7 田宇忠;基于有限元的水潤滑橡膠尾軸承模態(tài)分析及試驗研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

8 董建新;基于老化的水潤滑橡膠尾軸承可靠性壽命評估[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 袁佳;水潤滑軸承及傳動系統(tǒng)綜合性能實驗平臺設(shè)計與開發(fā)[D];重慶大學(xué);2013年

10 畢承俊;水潤滑橡膠軸承熱壓成形模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及有限元分析[D];重慶大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：計入彈性變形的復(fù)合材料水潤滑軸承潤滑特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：365704