计入弹性变形的复合材料水润滑轴承润滑特性的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文计入弹性变形的复合材料水润滑轴承润滑特性的研究硕士研究生：李正学号：1120209090导师：蒋丹教授尹忠慰研究员申请学位：工学硕士学科：机械工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterLUBRICATIONPERFORMANCESTUDYOFCOMPOSITEWATER-LUBRICATEDBEARINGW

2、ITHELASITCDEFORMATIONTAKINGINTOCONSIDERATIONCandidate：LiZhengStudentID:1120209090Supervisor：Prof.JiangDan&Prof.YinZhongweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence:Ja

3、n.2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《计入弹性变形的复合材料水，独立进行研巧涧滑轴承润滑特性的研究》，是本人在导师的指导下工作所取得的成果，本论文不包含任。除文中己经注明引用的内容外何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出。本人完全意识重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明到本声明的法律结果由本人承担。

4、学位论文作者签名；日期／月扛旧上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可Ｗ将本学位论文的、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□，在年解密后适用本授权书。保密＿＿本学位论文属于不保密於＂＂（请在上方框内打Ｖ）：学位论文作者签名：韦化指导教师签

5、名／ｆ年／月心２／０日期；尸ｚＴ年月＾＾日日期：ｙｆ／上海交通大学硕士学位论文计入弹性变形的复合材料水润滑轴承润滑特性的研究摘要随着人们生态环保意识的逐渐提高，以水作为工作介质的滑动轴承越来越受到专家和学者的重视。水润滑替代油或脂润滑，既可以节省大量油料和贵重有色金属等战略资源，又能从根本上避免油泄露对水资源的污染，在船舶、水轮机、水泵、矿山机械和食品设备等有着广泛的应用前景。但是，一方面由于水的粘度较低，形成动压润滑时水膜膜厚较小。另一方面，水润滑滑动轴承材料一般为弹性模量较小的非金属材料，例如比

6、较热门的复合材料，在外载荷的作用下轴承难免发生弹性变形，且变形量与动压形成的最小水膜膜厚为同一数量级，因此，水润滑轴承材料的变形对轴承动压润滑特性的影响不能忽略。本文基于CFD软件ANSYSCFX，对水润滑轴承3D流固耦合润滑模型进行求解。分别研究了计入轴承弹性变形下，轴承的材料参数（弹性模量、泊松比）、工况（转速、偏心率）、结构（长径比、间隙、轴承厚度以及导水槽结构形式和分布）对水润滑轴承润滑特性（水膜压强分布、水膜最大压强、水膜膜厚、轴承承载力、摩擦系数）的影响规律，并通过对比分析得出不同参数下轴承弹

7、性变形对水润滑轴承润滑特性影响程度的大小。-I-摘要最后，针对一种高分子复合材料，通过试验测试得出该轴承的材料属性，为设计轴承提供基础。在设计轴承的过程中，为了计入轴承弹性变形，本文使用流固耦合方法对常用工况下的轴承结构进行设计。最终，课题组通过热固成型的方法制作了一个试验轴承，并通过水润滑轴承试验，发现这种方法设计出的轴承能够形成较好的动压润滑。关键词：水润滑轴承，动压润滑，流固耦合，润滑特性，复合材料-II-上海交通大学硕士学位论文LUBRICATIONPERFORMANCESTUDYOFCOMPOS

8、ITEWATER-LUBRICATEDBEARINGWITHELASITCDEFORMATIONTAKINGINTOCONSIDERATIONABSTRACTWithgradualimprovementofpeople'sawarenessofenvironmentalprotection,waterlubricatedbearingswithwaterasitsworkingmediumhasattractedmoreand