水润滑橡胶合金轴承的寿命分析研究

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水润滑橡胶合金轴承是一种具有环保、节能、高效和长寿命等特点的特种轴承,随着化石能源和贵重金属价格的上涨及环境的恶化,基于资源节约和环境友好技术的水润滑橡胶合金轴承的相关研究获得了人们越来越多的重视。由于水润滑橡胶合金轴承主要应用于船舶推进系统中,其工作的环境具有很大的不确定性,因此其使用寿命直接影响着船舶的安全航行和经济效益。本文主要对水润滑橡胶合金轴承的可靠性寿命进行了相关研究,从磨损寿命和疲劳寿命两个方面对水润滑轴承进行了分析。本文的主要内容如下:首先,为了更好的研究水润滑橡胶合金轴承的磨损,文章首先分析了与轴承润滑相关的雷诺方程的建立和推导过程,并利用这个方程推导Sommerfeld Number的计算公式,从而利用Streibeck曲线研究了轴承润滑状态的转变机制,以及选择载荷作为加速因子的合理性。其次,对水润滑橡胶合金轴承可靠性寿命的相关理论进行了研究,包括重要可靠性特征量的计算,常见的寿命分布,利用Weibull分布对水润滑橡胶合金轴承寿命进行分析,以及如何利用灰色估计法对三参数的Weibull分布进行求解。再次,研究了水润滑轴承的磨损过程和轴承内衬的磨损机理,利用实验求出了Meeks模型的各个参数,利用该模型作为加速因子的换算依据,对水润滑轴承进行了加速寿命实验,并获得了五组实验数据,最后利用该数据求解Weibull分布的相关参数,从而获得了水润滑橡胶合金轴承的磨损可靠性寿命分布模型。最后,利用Abaqus软件对水润滑橡胶轴承系统进行了建模,经过相关前处理后导入疲劳仿真分析的专业软件Fe-safe中,对轴承的疲劳寿命进行仿真分析。仿真结果表明该轴承具有较长的疲劳寿命,且轴承的局部疲劳寿命与应力有较大联系。
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