水润滑轴承试验台设计与实验研究

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水润滑轴承是用水代替常用的油作为润滑介质,用复合材料代替贵金属作为高性能传动材料。它具有可靠性高、噪音低、耐磨损、寿命长、维修方便、节能环保等诸多显著优点,已广泛应用于大型机械设备中。但当前对水润滑轴承综合实验平台的研究还不够完善,单独研究水润滑轴承某一性能参数的较多,把多个参数在同一试验台上综合研究的少之又少,且目前试验设备难以真实模拟水润滑轴承的实际工况。本文分析并总结了水润滑轴承试验台在国内外的研究现状,针对现有水润滑轴承试验台尺寸小、功能单一等问题,设计并搭建了一种水润滑轴承试验台,该试验台通过加载系统模拟螺旋桨作用力,能比较真实的模拟水润滑轴承的实际工况,该试验台搭建了轴承负荷、水膜压力、轴心轨迹等测试系统,能在线检测水润滑轴承的多项性能参数。本文主要完成的工作如下:首先,明确了水润滑轴承试验台的设计目标,通过计算确定了试验台的关键技术参数,完成了水润滑轴承试验台的总体方案设计;其次,对试验台各部分进行了结构设计,包括艉轴的设计、水润滑轴承的设计、加载系统的设计以及其他设备的确定与选型。用Auto CAD绘制了试验台关键零部件的二维工程图,用Solidworks完成了试验台的三维建模与实体装配。根据实验需要设计了轴承负荷测试系统、水膜压力测试系统、轴心轨迹测试系统来检测水润滑轴承的多项性能参数;最后,在打好的地基上完成了试验台的安装调试,并以转速作为控制变量进行试验台功能验证,结果表明,该水润滑轴承试验台能实现轴承负荷、水膜压力、轴心轨迹、水膜厚度等测试,得出转速对水润滑轴承性能影响的一般规律,为接下来水润滑轴承的工程应用和科学研究提供基础。
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