水潤滑復合橡膠尾軸承摩擦學問題研究
發(fā)布時間:2021-11-12 00:09
水潤滑尾軸承是艦船推進系統(tǒng)的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣對艦船航行的快速性、安全性、隱蔽性、經(jīng)濟性等有著重要的影響。盡管水潤滑橡膠尾軸承已有100多年的使用史,但其基礎研究仍然薄弱,尤其在其摩擦振動的產(chǎn)生機理方面。故而開展以減振降噪為目的的水潤滑尾軸承材料研制,摩擦振動產(chǎn)生機理的理論及試驗研究,具有重要的理論意義及軍事應用價值。文中結(jié)合國家自然科學基金項目,開展水潤滑橡膠尾軸承相關摩擦性能、摩擦振動產(chǎn)生機理等關鍵問題的研究。主要工作如下:(1)建立了水潤滑橡膠尾軸承摩擦振動的非線性分析模型;分析了模型的穩(wěn)定性,求解了其數(shù)值解,得到了其振動位移隨時間t的變化規(guī)律,分析了正壓力、溫度等因素對分析模型穩(wěn)定性的影響。(2)在丁腈橡膠中加入UHMWPE和石墨粉末進行共混改性,制備了一種低摩擦的新型水潤滑尾軸承用復合橡膠材料SPB-N。其物理力學性能達到中國船標CB/T76——92008和美國軍標MIL-DTL-17901C (SH)的要求。其摩擦系數(shù)達到了美國軍標MIL-DTL-17901C (SH)的標準,在低速下更優(yōu)于標準。局部最大比壓可達到0.70MPa。(3)通過試驗設計,試驗臺架的改進,...
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水潤滑尾軸承材料制備及選擇
1.2.2 艦船水潤滑尾軸承材料摩擦性能研究
1.2.3 水潤滑尾軸承摩擦振動研究現(xiàn)狀
1.2.4 目前存在的不足
1.3 課題來源
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
第2章 水潤滑橡膠尾軸承摩擦振動分析模型
2.1 水潤滑橡膠尾軸承摩擦振動分析模型的建立
2.2 分析模型中主要參數(shù)確定
2.3 方程的量綱一的量
2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4.1 模型在水平方向的穩(wěn)定性
2.4.2 模型在豎直方向的穩(wěn)定性
2.5 線性解
2.6 非線性解
2.7 本章小結(jié)
第3章 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料的制備及性能
3.1 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料組分設計及說明
3.1.1 組分設計原則
3.1.2 基本成分
3.2 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料的制備
3.2.1 共混工藝
3.2.2 共混相容性
3.3 水潤滑軸承用復合橡膠材料的硫化
3.3.1 硫化溫度和硫化時間
3.3.2 硫化壓力
3.4 水潤滑軸承用復合橡膠材料的物理力學性能
3.5 水潤滑軸承用復合橡膠材料摩擦系數(shù)的測定
3.5.1 試驗目的
3.5.2 試驗裝置和方法
3.5.3 試件制備
3.5.4 試驗程序
3.5.5 試驗結(jié)果
3.6 水潤滑軸承用復合橡膠材料局部最大比壓
3.7 本章小結(jié)
第4章 橡膠軸承材料的厚度和硬度及其交互作用對摩擦系數(shù)的影響
4.1 試驗部分
4.1.1 試驗目的
4.1.2 試驗裝置
4.1.3 試塊制備
4.1.4 試驗過程及條件
4.1.5 摩擦系數(shù)的計算
4.2 試驗結(jié)果
4.2.1 不同比壓下的速度特性分析
4.2.2 兩種尾軸承橡膠材料在不同比壓下的摩擦性能對比
4.2.3 橡膠層厚度對橡膠軸承摩擦性能的影響
4.2.4 橡膠層硬度對橡膠軸承摩擦性能的影響
4.3 試驗結(jié)果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡膠層的硬度和厚度對試塊摩擦性能影響的機理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 水潤滑尾軸承橡膠材料粘-滑現(xiàn)象試驗研究
5.1 試驗部分
5.1.1 試驗目的
5.1.2 試驗裝置
5.1.3 試驗原理
5.1.4 試驗方法及試塊制備
5.1.5 試驗條件及程序
5.2 試驗結(jié)果
5.2.1 速度的影響
5.2.2 硬度的影響
5.2.3 厚度的影響
5.2.4 正交試驗結(jié)果分析
5.3 機理分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 水潤滑橡膠軸承摩擦性能試驗研究
6.1 試驗部分
6.1.1 試驗及測試裝置
6.1.2 試件制備
6.1.3 試驗程序及條件
6.2 水潤滑橡膠軸承摩擦系數(shù)的試驗結(jié)果及分析
6.2.1 摩擦系數(shù)的試驗結(jié)果
6.2.2 摩擦系數(shù)試驗分析
6.3 振動的測試結(jié)果及分析
6.3.1 速度的影響
6.3.2 比壓的影響
6.3.3 材料的影響
6.3.4 硬度的影響
6.3.5 潤滑狀態(tài)的影響
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和從事科研工作
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綠色船舶的摩擦學研究現(xiàn)狀與進展[J]. 嚴新平,袁成清,白秀琴,徐立,孫玉偉,孫星. 摩擦學學報. 2012(04)
[2]納米SiO2顆粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯復合材料的摩擦磨損性能[J]. 何劍雄,郭源君,陳友明,張道. 機械工程材料. 2012(06)
[3]橡膠艉軸承的試驗模態(tài)分析[J]. 金勇,田宇忠,劉正林. 噪聲與振動控制. 2012(01)
[4]水潤滑橡膠軸承不同結(jié)構(gòu)的摩擦噪聲分析[J]. 王家序,劉靜,肖科,李金明. 機械傳動. 2011(09)
[5]海水潤滑賽龍材料磨損機制分析[J]. 孫文麗,王優(yōu)強,時高偉. 潤滑與密封. 2011(07)
[6]賽龍軸承材料摩擦學性能的試驗研究[J]. 孫文麗,王優(yōu)強,時高偉. 潤滑與密封. 2011(05)
[7]汽車盤式制動器尖叫研究進展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動與沖擊. 2011(04)
[8]SF-1材料水潤滑艉軸承摩擦性能研究[J]. 戴明城,劉正林,樊發(fā)孝. 武漢理工大學學報. 2011(03)
[9]水潤滑橡膠軸承振動噪聲機理分析與試驗研究[J]. 姚世衛(wèi),楊俊,張雪冰,王娟,饒柱石. 振動與沖擊. 2011(02)
[10]水潤滑橡膠尾軸承鳴音試驗研究[J]. 田宇忠,劉正林,金勇,彭恩高. 武漢理工大學學報. 2011(01)
博士論文
[1]橡膠隔震支座力學性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]計入螺旋槳流體激振力的船舶尾軸承潤滑特性計算[D]. 金勇.武漢理工大學 2002
本文編號:3489813
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水潤滑尾軸承材料制備及選擇
1.2.2 艦船水潤滑尾軸承材料摩擦性能研究
1.2.3 水潤滑尾軸承摩擦振動研究現(xiàn)狀
1.2.4 目前存在的不足
1.3 課題來源
1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排
第2章 水潤滑橡膠尾軸承摩擦振動分析模型
2.1 水潤滑橡膠尾軸承摩擦振動分析模型的建立
2.2 分析模型中主要參數(shù)確定
2.3 方程的量綱一的量
2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4.1 模型在水平方向的穩(wěn)定性
2.4.2 模型在豎直方向的穩(wěn)定性
2.5 線性解
2.6 非線性解
2.7 本章小結(jié)
第3章 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料的制備及性能
3.1 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料組分設計及說明
3.1.1 組分設計原則
3.1.2 基本成分
3.2 水潤滑尾軸承用復合橡膠材料的制備
3.2.1 共混工藝
3.2.2 共混相容性
3.3 水潤滑軸承用復合橡膠材料的硫化
3.3.1 硫化溫度和硫化時間
3.3.2 硫化壓力
3.4 水潤滑軸承用復合橡膠材料的物理力學性能
3.5 水潤滑軸承用復合橡膠材料摩擦系數(shù)的測定
3.5.1 試驗目的
3.5.2 試驗裝置和方法
3.5.3 試件制備
3.5.4 試驗程序
3.5.5 試驗結(jié)果
3.6 水潤滑軸承用復合橡膠材料局部最大比壓
3.7 本章小結(jié)
第4章 橡膠軸承材料的厚度和硬度及其交互作用對摩擦系數(shù)的影響
4.1 試驗部分
4.1.1 試驗目的
4.1.2 試驗裝置
4.1.3 試塊制備
4.1.4 試驗過程及條件
4.1.5 摩擦系數(shù)的計算
4.2 試驗結(jié)果
4.2.1 不同比壓下的速度特性分析
4.2.2 兩種尾軸承橡膠材料在不同比壓下的摩擦性能對比
4.2.3 橡膠層厚度對橡膠軸承摩擦性能的影響
4.2.4 橡膠層硬度對橡膠軸承摩擦性能的影響
4.3 試驗結(jié)果分析
4.3.1 SBR
4.3.2 SPB-N
4.4 橡膠層的硬度和厚度對試塊摩擦性能影響的機理分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 水潤滑尾軸承橡膠材料粘-滑現(xiàn)象試驗研究
5.1 試驗部分
5.1.1 試驗目的
5.1.2 試驗裝置
5.1.3 試驗原理
5.1.4 試驗方法及試塊制備
5.1.5 試驗條件及程序
5.2 試驗結(jié)果
5.2.1 速度的影響
5.2.2 硬度的影響
5.2.3 厚度的影響
5.2.4 正交試驗結(jié)果分析
5.3 機理分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 水潤滑橡膠軸承摩擦性能試驗研究
6.1 試驗部分
6.1.1 試驗及測試裝置
6.1.2 試件制備
6.1.3 試驗程序及條件
6.2 水潤滑橡膠軸承摩擦系數(shù)的試驗結(jié)果及分析
6.2.1 摩擦系數(shù)的試驗結(jié)果
6.2.2 摩擦系數(shù)試驗分析
6.3 振動的測試結(jié)果及分析
6.3.1 速度的影響
6.3.2 比壓的影響
6.3.3 材料的影響
6.3.4 硬度的影響
6.3.5 潤滑狀態(tài)的影響
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和從事科研工作
【參考文獻】:
期刊論文
[1]綠色船舶的摩擦學研究現(xiàn)狀與進展[J]. 嚴新平,袁成清,白秀琴,徐立,孫玉偉,孫星. 摩擦學學報. 2012(04)
[2]納米SiO2顆粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯復合材料的摩擦磨損性能[J]. 何劍雄,郭源君,陳友明,張道. 機械工程材料. 2012(06)
[3]橡膠艉軸承的試驗模態(tài)分析[J]. 金勇,田宇忠,劉正林. 噪聲與振動控制. 2012(01)
[4]水潤滑橡膠軸承不同結(jié)構(gòu)的摩擦噪聲分析[J]. 王家序,劉靜,肖科,李金明. 機械傳動. 2011(09)
[5]海水潤滑賽龍材料磨損機制分析[J]. 孫文麗,王優(yōu)強,時高偉. 潤滑與密封. 2011(07)
[6]賽龍軸承材料摩擦學性能的試驗研究[J]. 孫文麗,王優(yōu)強,時高偉. 潤滑與密封. 2011(05)
[7]汽車盤式制動器尖叫研究進展[J]. 呂紅明,張立軍,余卓平. 振動與沖擊. 2011(04)
[8]SF-1材料水潤滑艉軸承摩擦性能研究[J]. 戴明城,劉正林,樊發(fā)孝. 武漢理工大學學報. 2011(03)
[9]水潤滑橡膠軸承振動噪聲機理分析與試驗研究[J]. 姚世衛(wèi),楊俊,張雪冰,王娟,饒柱石. 振動與沖擊. 2011(02)
[10]水潤滑橡膠尾軸承鳴音試驗研究[J]. 田宇忠,劉正林,金勇,彭恩高. 武漢理工大學學報. 2011(01)
博士論文
[1]橡膠隔震支座力學性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]計入螺旋槳流體激振力的船舶尾軸承潤滑特性計算[D]. 金勇.武漢理工大學 2002
本文編號:3489813
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