水润滑轴承表面凹凸织构的摩擦学差异性研究开题报告

 2020-02-20 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.课题背景及研究的目的和意义

1.1课题背景和研究意义

传统的油润滑滑动轴承摩擦副由于润滑油的粘性高,轴承在高速运转时会产生大量的热量,影响了轴承的热稳定性,并且在运转过程中泄漏的润滑油会对自然生态环境产生很大的威胁,尤其是从轮船、舰艇等海上机械所泄漏的油液直接污染了所在水域的生态环境,会对水生物产生毁灭性的影响。水润滑轴承是以自然水为润滑介质的一种轴承,它清洁无污染,而且节省能源。,然而与传统的油润滑轴承相比,也导致了水润滑轴承承载能力的下降。由于水的高比热容、低粘度,使得水润滑轴承在高速工况下的发热量很小,并且水流还能带走一部分热量,因此水润滑轴承有更高的冷却效率。此外,水润滑轴承的轴承间隙小,抗激振能力强,能提供较高的加工精度。目前,水润滑轴承技术已经在各种船舰中得到了广泛的应用,也逐渐成为当今精密高速加工行业的前沿研究课题。

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2. 研究的基本内容与方案

3.研究内容及目标

3.1研究内容

主要研究内容如下:

1. 熟悉水润滑轴承的研究现状及表面织构对水润滑轴承摩擦学性能的影响;

2.确定轴承材料和表面织构

3.利用加工技术,在轴承表面加工设计的织构

4.根据试验要求,确定实验的工况(转速、载荷),试验方案

5. 采集实验数据(摩擦系数,磨损量,表面形貌)。

6.分析实验数据得出实验结论

3.2实验目标

1. 表面织构设计、加工;

2. 完成在水润滑条件下,在不同运行工况下的摩擦磨损试验;

3. 摩擦系数、磨损量、表面形貌等数据的测量;

4. 试验中所有数据的分析处理及对比研究;

5. 设计分析说明书一份(不少于15000字);

6. 外文翻译(2万英文字amp;5000汉字)。

4. 拟采取的技术方案、进度安排、预期达到的目标

4.1拟采取的技术方案

4.1.1 实验材料及设备

实验材料选择超分子量聚乙烯

实验在CBZ-1型船舶轴系摩擦磨损试验机上进行,所有参数均为在线测量,每隔1秒钟采集一次摩擦系数、转速、扭矩、功率和载荷等。

图4.1 CBZ-1型船舶轴系摩擦磨损试验机

4.1.2工况设计

实验条件

载荷(Mpa)

150 r/min

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

250 r/min

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

350 r/min

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

(实验时间为2h)

表4.1 实验工况

4.1.3磨损量

磨损量是由于磨损引起的材料损失量,它可以通过测量长度、体积或质量的变化而得到,并相应称他们为线磨损量、体积磨损量和质量磨损量。质量由电子天平测得。

4.1.4表面摩擦磨损状态的测量

表面形貌是指零件表面的粗糙度、波度、尺寸等微观几何形状,对摩擦副来说,摩擦表面形貌可直观的反映摩擦副的摩擦磨损、疲劳、抗腐蚀等状态。轴承表面测量中比较常用的激光干涉接触式表面轮廓仪、超景深三维显微镜。从而对摩擦副表面进行分析从而得到磨损量等实验数据。再综合比较摩擦性能。


3. 研究计划与安排

4.2进度安排

完成任务的时间节点:

1~3周 :查阅相关资料完成开题报告;

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4. 参考文献(12篇以上)

参考文献

[1]高元,王文中,赵自强,等.表面织构对滑动轴承润滑性能的影响[j].润滑与密封,2016, 41(8): 6-13.

[2]wang w, he y y, zhao j, et al. numerical optimiza-tion of the groove texture bottom profile for thrust bear- ings. tribology international, 2017, 109: 69-77.

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