可倾瓦推力轴承的分形表面形貌润滑性能研究
2021-10-20张新宝范华显
机械设计与制造 2021年10期
张新宝,范华显
(华中科技大学机械科学与工程学院,湖北 武汉430074)
1 前言
可倾瓦推力轴承是船舶动力装置中重要组成部分,它将螺旋桨产生的推力或拉力传递给船体,推动船舶前进或后退[1]。推力轴承在工作中承受复杂轴向载荷[2],容易造成轴瓦磨损和轴系振动。轴承表面形貌不仅关系到其摩擦、磨损和润滑,更影响着推力轴承的运行稳定性和振动。
目前,国内外学者对推力轴承的润滑特性做了大量的研究,如瓦块倾斜角、瓦块最小油膜厚度等结构因素对推力滑动轴承性能的影响[3]。轴承润滑性能不仅受到结构等宏观因素影响,也受到润滑表面形貌的微观因素影响。实际上任何表面都是不光滑的,推力轴承润滑表面在微观上都是由许多不规则的凸峰和凹谷组成,这些微观结构在一定程度上影响着轴承的润滑性能和启动运行平稳性[4-5]。由于轴承润滑表面的几何形貌是一个非平稳随机的过程,具有统计相似和自仿射性,即具有分形特征,因此用分形理论来表示润滑表面的形貌结构是有效的[6-8]。
这里基于分形理论的研究,开展关于可倾瓦推力轴承的润滑性能的研究,用分形函数生成润滑表面三维表面形貌,将表面形貌的几何特征参数整合到可倾瓦推力轴承的润滑方程中,用分形法模拟的表面形貌在一定程度上可以反映实际的工程表面,可以通过改变分形函数的相关参数来实现模拟润滑表面几何参数的改变,因此可以实现润滑表面的研究。……
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