水润滑艉轴承磨损可靠性寿命评估模型研究
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二硫化钼改性水润滑尾轴承摩擦磨损性能研究王军;周新聪;周潇然;况福明;黄健【摘要】A new type of water lubricated Rubber/Plastics composite bearing material was prepared by adding nanometer and ordinary molybdenum disulfide to the matrix material with different additions.The friction and wear properties of the composite material were tested by experiments at different load and speed.The results show that under the same load,the friction coefficient of the composite material is decreased gradually and eventually tend to be stable with the increasing of the relative rotational speed.Under the same speed,the friction coefficient is decreased with the increasing of the load.With the increasing of the amount of molybdenum disulfide,the friction coefficient of the material is decreased,and the nano-material has lower friction coefficient than the ordinary micron material.Molybdenum disulfide additive improves the friction property of the composite material,but does not improve the anti-wear property of the composite material.The wear form of the modified composite material is adhesive wear and abrasive wear.%以橡塑复合材料为基体,将纳米和普通二硫化钼添加到基体材料中,制备一种水润滑橡塑复合尾轴承材料.通过试验探究复合轴承材料在不同载荷和转速下的摩擦磨损性能.试验结果表明:在相同载荷下,复合材料摩擦因数随着转速的升高先逐渐降低并最终趋于稳定,在相同转速下,复合材料摩擦因数随着载荷的升高而逐渐降低;复合材料摩擦因数随着二硫化钼添加量的增加先降低后升高,且纳米复合轴承材料的摩擦因数都要低于普通复合材料;二硫化钼改善了材料的摩擦性能,但没有改善材料的耐磨性;改性复合材料的磨损形式属于黏着和磨粒磨损.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】6页(P42-46,52)【关键词】二硫化钼;水润滑轴承;摩擦;磨损【作者】王军;周新聪;周潇然;况福明;黄健【作者单位】武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;武汉理工大学能源与动力工程学院可靠性工程研究所湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063;武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室湖北武汉430063【正文语种】中文【中图分类】TH117.1水润滑橡胶轴承相比其他材质的水润滑轴承拥有优异的减振降噪、抗冲击等性能,因此得到了广泛应用[1]。
海洋装备润滑性能测试方法与评价指标的比较研究随着人类对海洋资源的需求不断增长,海洋装备的研发和应用也日益重要。
在海洋环境中,海洋装备的润滑性能对其寿命、效能和安全性都起着至关重要的作用。
因此,对海洋装备的润滑性能进行测试和评价具有重要的意义。
本文将比较研究海洋装备润滑性能测试方法与评价指标,以期提供一些有益的参考和指导。
首先,我们来比较不同的海洋装备润滑性能测试方法。
海洋环境的复杂性使得测试海洋装备润滑性能变得更加具有挑战性。
目前常用的海洋装备润滑性能测试方法主要包括摩擦系数测试、油膜动力学测试和润滑油性能测试等。
摩擦系数测试是评价海洋装备润滑性能的重要手段之一。
通过测试装备在不同负载下的摩擦系数,可以评估其摩擦性能。
目前,常用的摩擦系数测试方法包括滑动和滚动两种方式。
滑动摩擦系数测试方法主要应用于液体摩擦副,而滚动摩擦系数测试方法主要适用于滚动摩擦副。
对于摩擦系数测试方法的选择,需要考虑到具体的海洋装备类型和工况条件。
油膜动力学测试是评价海洋装备润滑性能的另一种重要手段。
油膜动力学测试主要是通过测试海洋装备在润滑油膜的作用下的摩擦、磨损和疲劳等性能指标,来评估其润滑性能。
目前常用的油膜动力学测试方法包括球/盘摩擦测试、滚动轴承寿命测试和摩擦磨损性能测试等。
不同的测试方法可以提供不同的润滑性能指标,以满足不同的需求。
润滑油性能测试是评价海洋装备润滑性能的基础手段。
润滑油性能测试主要是通过测试润滑油的摩擦副附着性、粘度、抗磨性等性能指标,来评估其润滑性能。
常用的润滑油性能测试方法包括树脂沉积测试、金属腐蚀测试和磨损试验等。
这些测试方法可以为海洋装备提供适合的润滑油选择和使用建议。
接下来,我们来比较不同的海洋装备润滑性能评价指标。
润滑性能评价指标是评估海洋装备润滑性能的关键指标,它们能够反映装备的摩擦、磨损和疲劳等性能特点。
常用的润滑性能评价指标包括摩擦系数、磨损量、摩擦磨损系数和寿命等。
摩擦系数是评价海洋装备摩擦性能的重要指标之一。
水润滑轴承的研究现状及进展湖南大学材料科学与工程学院(410082徐海洋湖南生物机电职业技术学院(410126曹清香湖南机电职业技术学院(410682易勇【摘要】介绍了水润滑轴承材料、磨损机理的研究现状及应用。
设计者们着重在材料的选择和改性上进行研究,以提高该轴承的承载能力并扩大其应用范围;对基本方程组求解算法进行改进以完善其润滑机理;分析磨损机理以提高其极限范围性能。
所有这些研究对扩大该轴承的应用范围,具有普遍而重要的意义。
关键词水润滑轴承材料磨损机理Present Status of R esearch and Development of W ater Lubricated B earings Abstract The research progress of water lubricated bearings was introduced,including material,wear mechanism and application.Many works of designers are focused on material selection and performance modification to improve supporting capability and widen the application range of the bearings,modifying solving algorithm to perfect the lubrication mechanism,and analyzing wear mechanism to improve performance of bearing in limit range.All of these have common and important meaning for expanding application range of bearings.K eyw ords water lubricated,bearings material,wear mechanism中图分类号:T H13313文献标识码:A随着水润滑轴承的逐步推广应用,改变了长期以来机械传动系统中都是以金属构件组成摩擦副的传统观念,不仅节省了大量油料和贵重的有色金属,而且简化了轴系结构,避免因油泄漏污染水环境的状况。
水润滑轴承润滑状态与摩擦磨损机理研究水润滑轴承润滑状态与摩擦磨损机理研究摘要:水润滑轴承是一种新型的润滑方式,具有环境友好、能耗低、高效等优点,因此受到了广泛的关注和研究。
本文通过实验研究和分析,探讨了水润滑轴承的润滑状态与摩擦磨损机理,为进一步深入掌握水润滑轴承的工作原理提供了理论基础和参考依据。
关键词:水润滑轴承;润滑状态;摩擦磨损;机理1. 引言轴承是现代机械产品的重要组成部分,其工作状态和寿命直接关系到机械设备的可靠性和寿命。
传统的轴承常常采用油脂润滑,但油脂润滑存在着易燃易爆、污染环境等缺点。
随着环保意识的提高和技术的发展,水润滑轴承逐渐被广泛应用。
2. 实验方法在实验室中,我们设计了一套水润滑轴承测试台,并使用了摩擦磨损测试仪对其进行测试。
通过在测试台上加载不同工况下的负荷,采集水润滑轴承的温度、摩擦力和磨损量等数据。
3. 实验结果我们发现,在水润滑轴承运行过程中,润滑膜的形成对于降低摩擦力和磨损具有重要作用。
当水润滑轴承开始转动时,润滑膜的形成需要一定的启动时间。
当加载力小于一定阈值时,润滑膜容易破裂,从而导致摩擦力和磨损的增加;而当加载力超过一定阈值时,摩擦件之间形成较稳定的润滑膜,有利于减小摩擦力和磨损。
4. 分析与讨论水润滑轴承的润滑状态与摩擦磨损机理是一个相互关联的过程。
通过实验研究,我们可以得出以下结论:(1)水润滑轴承的润滑状态与摩擦磨损密切相关。
合适的润滑方式、润滑膜的形成与破坏,直接影响着轴承的工作性能和寿命。
(2)润滑膜的形成与加载力密切相关。
适当的加载力可以促进润滑膜的形成,从而降低摩擦力和磨损。
(3)水润滑轴承具有较大的摩擦力和磨损量,其润滑性能与摩擦系数、温度、润滑膜的形成等因素密切相关。
5. 结论本文通过实验研究,探讨了水润滑轴承的润滑状态与摩擦磨损机理。
我们发现,润滑膜的形成与加载力、摩擦系数、温度等因素密切相关,对于轴承的摩擦力和磨损具有重要影响。
了解水润滑轴承的工作原理,有助于提高其工作性能和寿命,为轴承的设计和制造提供理论指导和技术支持。
海洋工程轴承的磨损与疲劳寿命研究引言:海洋工程是指基于海洋环境之上及之中的各种工程活动,包括海上油气开采、海底隧道建设、海底电缆铺设等。
在这些工程中,轴承作为重要的机械元件,承受着振动、载荷和海水等多重环境因素的影响,容易出现磨损和疲劳现象。
研究海洋工程轴承的磨损与疲劳寿命,对于保障工程的可靠运行具有重要意义。
一、海洋工程轴承磨损的原因与机理1.1 腐蚀磨损海水中含有丰富的盐类及其他化学物质,长期作用下会引起轴承表面的腐蚀。
腐蚀磨损会降低轴承的表面质量,导致摩擦增大、磨损加剧。
1.2 磨粒磨损海底环境中存在着大量的颗粒物质,与轴承接触后会形成磨粒,通过滚动接触和滑动摩擦导致轴承表面的磨损。
磨粒磨损会导致轴承几何形状的变化和表面质量的降低。
1.3 疲劳磨损轴承在长期工作过程中,由于载荷的作用,会引发局部应力集中,导致轴承金属疲劳断裂。
疲劳磨损是海洋工程轴承常见的失效形式之一,具有很高的研究价值。
二、海洋工程轴承疲劳寿命的评估与分析2.1 疲劳寿命估算方法疲劳寿命是指轴承在一定工作条件下能够承受多少个循环载荷而不发生破坏。
评估轴承的疲劳寿命,可以采用疲劳试验和数值模拟两种方法。
2.1.1 疲劳试验通过在实际工作环境下对轴承进行循环载荷的试验,记录载荷与寿命之间的关系,得到轴承的疲劳曲线。
然而,由于海洋工程轴承的试验条件复杂,需要考虑海洋环境的各种因素,进行相应的设备研发和试验,试验成本较高。
2.1.2 数值模拟利用有限元方法,基于海洋工程轴承的工作条件和载荷,建立轴承的数值模型,通过模拟计算得到轴承的应力分布和疲劳损伤,从而对疲劳寿命进行预测。
数值模拟方法灵活高效,可以通过对不同参数进行分析,来评估轴承结构的合理性和改进方案。
2.2 基于寿命分布的可靠性评估针对海洋工程轴承的寿命分布特性,可以采用可靠性评估方法来分析其可靠性指标。
常用的可靠性分析方法有可靠度预测方法和寿命分布参数估计方法。
通过对轴承进行寿命试验数据的处理和分析,得到轴承的可靠度曲线和寿命分布参数,为轴承的设计和选型提供科学依据。
网络出版时间:2017-07-13 22:49:26网络出版地址:/kcms/detail/62.1095.O4.20170713.2249.010.html船舶水润滑尾轴承当量半径等效计算及其摩擦学性能研究吴祖旻1,2,盛晨兴1,2*,郭智威1,2,李福弘3(1.武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点试验室,武汉 430063;2.国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所,武汉 430063;3.武汉理工大学交通学院,武汉 430063)摘要:水润滑尾轴承摩擦磨损性能是影响船舶工作性能的主要因素之一,合理预测水润滑尾轴承工作过程中的摩擦系数对其性能评估具有重要意义。
目前对于水润滑尾轴承摩擦系数的理论计算公式已经存在。
但由于无法有效获取当量半径,公式的实用性不佳。
对此在总结了边界润滑条件下,水润滑尾轴承摩擦机理的基础上,通过在CBZ-1销盘试验机上进行大量试验来进行当量半径等效参数计算公式的总结与摩擦系数经验公式的验证。
研究结果表明:a)在使用理论摩擦系数计算公式的前提下,当量半径等效参数公式拟合合理,具备较高准确性。
b)试验材料的理论摩擦系数与实际摩擦系数误差较小,为同类型试验摩擦性能研究提供了理论与试验基础。
c)水润滑尾轴承材料在工作过程中的摩擦力来源主要分为滞后摩擦力、犁沟摩擦力以及粘着摩擦力。
当其处于边界润滑状态下时,滞后摩擦力为主要的摩擦力来源。
该研究为水润滑尾轴承的等效当量半径工程应用提供了试验基础。
关键词:水润滑尾轴承;摩擦系数;当量半径;等效参数;边界润滑中图分类号:TH117.1文献标识码:AStudy on the Equivalent Calculate of the Equivalent Radius and the Tribological Performance of the MarineWater-Lubricated BearingW U Zu-min 1, 21, S HENG Chen-xing 1, 2, G UO Zhi-wei1,2,LI Fu-hong3(1. Key Laboratory of Marine Power Engineering & Technology (Ministry of Transport), WuhanUniversity of Technology, Wuhan 430063, China;2. Reliability Engineering Institute, National Engineering Research Center for WaterTransportation Safety, Wuhan 430063, China;3. School of transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China)Abstract:The friction and wear properties of water-lubricated stern bearing areone of the main influencing factors of the working performance of the marine. It isof great significance to the**基金项目:国家自然科学基金青年基金项目(51509195)和湖北省高端人才引领培养计划项目(鄂科技通[2012]86 号)National Natural Science Foundation of China (Grant no. 51509195) and Hubei Provincial Leading High Talent Training ProgramFunded Project (File No. HBSTD [2012]86).作者简介:吴祖旻(1994-),男,硕士研究生. E-mail: 919308103@通讯作者:盛晨兴(1969- ),男,教授、博导. 研究方向:船舶动力系统可靠性,E-mail:scx01@performance evaluation of the water-lubricated stern bearing on the reasonable predicting their friction coefficient during the working process. Nowadays, there hasalready existedthe theoretical calculation formula ofthe friction coefficient. However, the practicability of the formula was poorwith the equivalent radius could not be obtained effectively. In this case, the friction mechanisms of water-lubricated stern bearing were summarized under the condition of boundary lubrication.In order to summarize the formula to the equivalent parameter of equivalent radius and verify the calculate formula of the friction coefficient, the CBZ-1 tester was used to do a great number of experiments. The result showed that: (a) The calculation formulas of the equivalent radius was reasonablewith high accuracy fits based on the theoretical calculation formula ofthe friction coefficient.(b) The error between the theoretical and the actual of friction coefficient forthe tested materials was small, it providedthe theoretical and experimental basis for studying the tribological performance of the same type material. (c) The friction sources of the water lubricated stern bearings in the processof work can be divided into hysteresis friction, furrow friction and adhesion friction. The hysteresis friction was the main source of the friction during therunningcondition of the boundary lubrication.This studyprovidedan experimental basis for the engineering application of water-lubricated stern bearing on the equivalent parameter of the equivalent radius.Key words:water-lubricatedstern bearing; friction coefficient;equivalent radius; equivalent parameter;boundary lubrication0 引言尾轴承是支撑船舶轴系的重要部件之一,目前水润滑尾轴承的应用最为广泛。
水润滑橡胶艉轴承模态分析研究权崇仁;吴炜;黄卫庆;兰放【摘要】采用有限元计算与试验模态相结合的方法进行两种模态频率和振型分析,以及模态置信度的计算与对比.结果表明,在计算模态与试验模态相似对应的模态振型中,两者的板条振型弯曲趋势相似;计算模态与试验模态数值接近,两者相关性良好,有限元结构模型可以反映实际结构模型.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2013(042)002【总页数】4页(P94-96,114)【关键词】有限元法;水润滑橡胶艉轴承;模态【作者】权崇仁;吴炜;黄卫庆;兰放【作者单位】专利审查协作广东中心,广州510530【正文语种】中文【中图分类】U675.7水润滑橡胶艉轴承支撑着艉轴,将艉轴的振动传递给船体,同时也会将船体由于风浪、爆炸等产生的振动传给艉轴承,甚至整个轴系。
在轴系中,后艉轴承的负荷最大,当它受到来自螺旋桨和艉轴的周期性激振力频率接近艉轴承的固有频率时,就会发生共振。
艉轴承的固有频率主要与其结构及材料参数相关,研究艉轴承的模态参数,有助于确定结构可能产生的共振频率以及在各阶频率下的相对变形[1],对艉轴承材料筛选、结构优化以及轴系故障检测与诊断有着理论意义与工程应用价值。
目前,水润滑橡胶艉轴承的研究主要集中在液膜的润滑特性,对动态特性研究很少。
在艉轴承的结构模态分析中,仅分析了艉轴承衬套的影响,没有深入探讨内衬材料如橡胶等的影响。
本文以水润滑橡胶艉轴承为研究对象,应用Ansys有限元软件进行建模和理论模态分析,预测艉轴承结构的固有频率和振型。
然后根据分析结果确定模态试验的悬挂点、激励点和信号采集点,通过力锤提供瞬态激励信号,得到橡胶轴承的模态参数,再进行试验模态的自相关性验证,以评价试验的正确性。
最后将理论分析结果和实验分析结果进行互相关分析。
1 水润滑橡胶艉轴承图1所示为整体式水润滑橡胶轴承,轴承内衬为丁腈橡胶层,硫化在衬套上。
内衬上均匀分布10条轴向水槽,水槽结构为r=8 mm的半圆形。