基于RLUENT的水潤(rùn)滑尾軸承冷卻潤(rùn)滑性能研究.pdf

1、橡膠是一種高彈性材料，其吸振性和加工性能、以及抗磨粒磨損、腐蝕磨損和疲勞磨損性能良好等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛作用在水潤(rùn)滑尾軸承的內(nèi)襯。但是，由于水的粘性比較低、沸點(diǎn)低，船舶在低速重載或者啟停瞬間軸承的運(yùn)行工況比較惡劣，軸承的冷卻效果比較差，目前還沒(méi)有相關(guān)研究能夠很好地解決此類問(wèn)題。
　　 為改善水潤(rùn)滑尾軸承的冷卻性能，優(yōu)化軸承的結(jié)構(gòu)、提高軸承的使用壽命，文中主要通過(guò)尾軸承摩擦學(xué)性能試驗(yàn)，進(jìn)行軸承速度特性和溫度特性研究，并利用gambit

2、前處理器軟件建立水潤(rùn)滑橡膠尾軸承的CFD模型，在不考慮軸承材料受溫度影響變化的情況下，應(yīng)用FLUENT軟件計(jì)算分析了軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)（軸承開(kāi)槽形式、水槽寬度、水槽個(gè)數(shù)、開(kāi)槽形式、水槽深度）、尾軸傾斜和軸承運(yùn)行工況（軸的轉(zhuǎn)速、軸承軸向流速）對(duì)軸承水膜壓力和軸承溫度的影響狀況，得到如下結(jié)論:
　　 (1)摩擦學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)凹面型尾軸承進(jìn)行了速度-摩擦因數(shù)和溫度特性試驗(yàn)。速度-摩擦因數(shù)曲線形狀與經(jīng)驗(yàn)Stribeck理論曲線相似，驗(yàn)證了

3、水潤(rùn)滑軸承試驗(yàn)數(shù)據(jù)是可信的，為后續(xù)章節(jié)的計(jì)算提供相關(guān)數(shù)據(jù);溫度特性試驗(yàn)表明比壓越大摩擦因數(shù)越小，在一定范圍內(nèi)軸轉(zhuǎn)速越大，摩擦因數(shù)越小。
　　 (2)尾軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)冷卻效果的影響。通過(guò)一系列不同流速下軸承溫度的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，全開(kāi)槽軸承冷卻效果明顯優(yōu)于半開(kāi)槽軸承。半開(kāi)槽軸承高溫區(qū)域比較大，但水膜支撐力明顯大于全開(kāi)槽軸承，因此，在滿足冷卻效果的前提下，應(yīng)盡量減少軸承下半部水槽數(shù)量。水槽寬度在一定范圍內(nèi)對(duì)軸承冷卻效果有影響，水槽越寬，軸

4、承溫度越低，但是效果不明顯。一般情況下，水槽個(gè)數(shù)越多軸承的溫度越低。水槽形式對(duì)軸承影響不大;半圓形水槽略優(yōu)于U形水槽。水槽深度對(duì)軸承冷卻效果有明顯影響。
　　 (3)尾軸由于受螺旋槳懸臂作用，產(chǎn)生傾斜，導(dǎo)致軸承摩擦加劇，水膜生成困難，軸承溫度也隨之升高。不同水域與季節(jié)會(huì)導(dǎo)致尾軸承冷卻水溫度大不相同。當(dāng)冷卻水初始溫度比較高時(shí)，軸承溫度會(huì)相應(yīng)升高。軸承在不同轉(zhuǎn)速不同冷卻水流速下，軸承的溫度相差很大。低轉(zhuǎn)速低入口流速時(shí)，軸承溫度相對(duì)比