海水润滑UHMWPE船舶艉轴承振动与冲击工况下启停过程润滑分析

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船舶艉轴承作为海上船舶推进系统中的重要组成部分,是螺旋桨和艉轴的连接枢纽,是轴系与外部环境直接接触的一个关键环节,因此,艉轴承的安全运转对于船舶的正常工作和安全运行有着举足轻重的意义。而艉轴承的性能也与其润滑状态有着十分密切的关系,艉轴承一旦由于润滑不足导致失效,容易危害到轴系和船舶工作的安全。因此,对于船舶艉轴承的润滑特性进行研究十分必要,尤其考虑实际运转中所面临各种工况对润滑的影响更是有着非常重要的现实意义。有鉴于此,本文针对轴承在启停过程润滑状态多变且复杂的特点,研究了以不同加减速形式进行启停时的润滑特性,并在启停过程中考虑了振动工况与冲击工况的影响,最后耦合振动与冲击工况,探究振动与冲击耦合工况对启停过程轴承润滑的影响。首先,建立了海水润滑轴承启停过程考虑时变效应的弹流润滑模型,以不同的加减速形式进行启停过程的加减速模拟,得出轴承接触区压力和膜厚随时间的变化规律,同时将结果与经验公式进行比较,验证了模型和结果的正确性,并结合不同时刻下接触区膜厚的分布情况,分析得出最佳的加减速形式,优化了海水润滑艉轴承在启停过程的润滑性能。其次,考虑由于轴法向振动引起的轴承间隙变化,对比了有无振动工况下进行启停的区别,并证明了在受振工况下采用最佳加减速形式进行启停对于轴承润滑的改善效果,系统分析了不同振动工况对于启停过程轴承润滑的影响,得出了启停过程最有利于润滑的振动工况以及最佳的启停时机。再次,考虑海浪冲击引起外部载荷波动的影响,对比了有无冲击工况下进行启停的区别,证明了在冲击工况下采用最佳加减速形式进行启停对于轴承润滑同样有着改善作用,最后系统分析了不同冲击工况对于启停过程轴承润滑的影响,得出了启停过程最有利于轴系运转和轴承润滑的冲击工况。最后,综合考虑振动与冲击的影响,比较了不同工况下启停时轴承接触区的润滑状态,并耦合不同的振动与冲击工况,分析并讨论不同振动与冲击耦合工况对于启停过程轴承润滑的影响,并得出了最佳耦合工况与启停条件。
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