了解船用軸承與軸頸之間滑性能
船用中間軸承
中間軸承是軸承的一種,在機械設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。中間軸承是船舶軸系主要支承單元,在工作過程中承受著較大的載荷,中間軸承工作性能的好壞將直接影響到艦船推進系統(tǒng)動力性能的優(yōu)劣。因此,開展中間軸承潤滑性能分析,有效地預(yù)測軸承潤滑狀況,并根據(jù)設(shè)計要求和分析結(jié)果對軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,對減少中間軸承摩擦阻力、降低軸系的振動和噪聲、提高軸系傳動效率與可靠性、降低材料磨損和延長使用壽命都具有非常重要的意義。
軸頸轉(zhuǎn)速對中間軸承潤滑性能的影響
不同轉(zhuǎn)速工況下中間軸承最小油膜厚度及膜厚比:當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時,中間軸承最小油膜厚度較小。隨著軸頸轉(zhuǎn)速增加,最小油膜厚度隨之增大,呈上升趨勢。這是由于隨著軸頸轉(zhuǎn)速的增加,軸承兩潤滑表面間的相對運動速度增大,形成潤滑油膜的動壓效應(yīng)增強,有利于潤滑油膜的形成,從而使得承載區(qū)潤滑油膜的承載能力增強,最小油膜厚度隨之增大。
由于中間軸承潤滑表面不是絕對光滑的,存在著各種不同高度的粗糙峰。因此,可以通過最小膜厚比Hm比較客觀地判斷中間軸承的潤滑狀況。最小膜厚比Hm定義為中間軸承最小油膜厚度與兩潤滑表面綜合粗糙度的比值,是一個無量綱。一般而言,當(dāng)最小膜厚比Hm>>3,說明中間軸承潤滑性能較好,處于全膜流體潤滑狀態(tài),即潤滑油膜充滿軸頸外表面與軸瓦內(nèi)表面間隙,兩潤滑表面被油膜完全隔開,沒有發(fā)生接觸。
在各轉(zhuǎn)速工況下中間軸承最小膜厚比都遠遠大于3。說明在各轉(zhuǎn)速工況下,中間軸承的潤滑狀況均較好,軸頸與軸瓦潤滑表面沒有發(fā)生直接接觸。
中間軸承軸頸在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦力主要是由于潤滑油膜粘性流體剪切力產(chǎn)生的。隨著軸頸轉(zhuǎn)速增加,軸頸所受到的摩擦力隨之增大。由于外載荷在各轉(zhuǎn)速工況下都保持不變,因此摩擦系數(shù)也隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大。
中間軸承摩擦功耗損失隨軸頸轉(zhuǎn)速的增加而增大。中間軸承摩擦功耗主要取決于摩擦力和轉(zhuǎn)速。由于中間軸承摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增加而增大,因此,摩擦功耗也隨轉(zhuǎn)速的增加而迅速增大。