基于RLUENT的水潤滑尾軸承冷卻潤滑性能研究.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，因此廣泛作用在水潤滑尾軸承的內(nèi)襯。但是，由于水的粘性比較低、沸點低，船舶在低速重載或者啟停瞬間軸承的運行工況比較惡劣，軸承的冷卻效果比較差，目前還沒有相關(guān)研究能夠很好地解決此類問題。
　　 為改善水潤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，文中主要通過尾軸承摩擦學(xué)性能試驗，進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軟件計算分析了軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)（軸承開槽形式、水槽寬度、水槽個數(shù)、開槽形式、水槽深度）、尾軸傾斜和軸承運行工況（軸的轉(zhuǎn)速、軸承軸向流速）對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)性能試驗結(jié)果。對凹面型尾軸承進行了速度-摩擦因數(shù)和溫度特性試驗。速度-摩擦因數(shù)曲線形狀與經(jīng)驗Stribeck理論曲線相似，驗證了

3、水潤滑軸承試驗數(shù)據(jù)是可信的，為后續(xù)章節(jié)的計算提供相關(guān)數(shù)據(jù);溫度特性試驗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)對冷卻效果的影響。通過一系列不同流速下軸承溫度的對比發(fā)現(xiàn)，全開槽軸承冷卻效果明顯優(yōu)于半開槽軸承。半開槽軸承高溫區(qū)域比較大，但水膜支撐力明顯大于全開槽軸承，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，水槽個數(shù)越多軸承的溫度越低。水槽形式對軸承影響不大;半圓形水槽略優(yōu)于U形水槽。水槽深度對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，軸承溫度會相應(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，軸承溫度相對比