ISSN1000 3762 CN41 1148/TH
轴承2018年2期 Bearing 2018,No.2
3842
DOI:10. 19533/j. issn1000 3762.2018.02.009
具有混合槽结构的水润滑橡胶轴承弹流润滑特性
杨森，李明
（西安科技大学力学系，西安
710054)
摘要：综合考虑水润滑橡胶轴承不同开槽结构的润滑特性，设计出一种具有混合槽结构的橡胶轴承。采用有限元法建立了水润滑橡胶轴承双向流固耦合模型，研究不同沟槽结构对橡胶衬层变形、水膜压应力分布以及流场速度分布的影响，结果表明，混合槽结构综合了U形、V形和T形槽结构的各方面优势，能够改善水润滑橡胶轴承的流体润消特性。
关键词：水润滑轴承；橡胶轴承；水槽结构；弹流润滑
中图分类号：TH133.3；TH117.2
文献标志码：B
文章编号：10003762(2018)02003805
Elastohydrodynamic Lubrication Characteristics of Water-Lubricated
RubberBearingswithMixedGrooveStructure
YANG Sen,LI Ming
( Department of Mechanics,Xian University of Science and Technology, Xi'an 710054, China)
Abstract: The lubrication characteristics of water lubricated rubber bearings with different groove structures are con sidered comprehensively , and the rubber bearings with mixed groove structure are designed. The bidirectional flow sol-id coupling model for the bearings is built by using finite element method, and the effects of different groove structures on deformation of rubber lining, compressive pressure distribution of water film and velocity distribution of flow field are studied. The results show that the mixed groove structure integrates advantages of U shaped, V shaped and T
shaped groove structures,and the elastohydrodynamic lubrication characteristics of the bearings are improved. Key words: water lubricated bearing; rubber bearing; water groove structure;elastohydrodynamic lubrication
水润滑橡胶轴承作为重要部件广泛应用于船舶推进轴系的支承中。以水为润滑介质的橡胶轴承与油润滑轴承相比具有明显的不同，一方面，水为低黏度流体，其黏度约为油的1/20，与油润滑相比，橡胶轴承的水膜厚度较小；另一方面.橡胶的弹性模量较金属轴套材质大约低4个量级，即使在轻载时，轴承接触表面也会产生较大的弹性变形，水楔的形状已经不再由轴套的原始形状决定。
收稿日期：2017-02-07；修回日期：201708-16
基金项目：国家自然科学基金项目（11372245）：陕西省自然科学基金项目（2014JM1015）
作者简介：李明（1963一），男，教投，博导，主要研究领域为转子动力学、复杂机械系统动力学与控制、结构振动理论及其应用、故障诊断与监测：杨森（1993一），男，硕士研究生，主要研究方向为轴承润滑，E-mail：1432824022@qq com。
万方数据
因此，研究橡胶轴承的结构特征对轴承承载力、润滑膜厚度和橡胶体变形等的影响具有重要工程意义。
近十年来，随着我国国防工业和国民经济的快速发展，船舶特别是军用舰艇日趋大型、重载和高速，而橡胶轴承支承的推进轴系在运转中出现的振动、噪声问题也变得更加严重，这就对水润滑橡胶轴承的设计、制造和安装提出了更高的要求。部分学者通过对水润滑橡胶轴承的结构特点、作用机理以及动态特性等方面进行研究，并提出了一些设计方案，例如：文献[1-2]分析了水润滑橡胶轴承的结构和工作特点，针对橡胶轴承存在的鸣音问题，提出了结构改进方法和轴承设计时需注意的一些间题；文献[3]通过比较不同弹性模量和泊松比的2种轴承材料，分析了轴承的油膜压力分布、油膜厚度分布、最小油膜厚度以及承载能