水润滑橡胶合金轴承振动噪声刚柔耦合分析

摘要

轴承系统是船舶动力装置的重要组成部分,其性能的好坏直接影响着船舶的可靠性,也是船舶生命力的一项重要指标。随着科学技术的迅速发展,对轴承系统的工作性能要求越来越高。因此,必须对轴承系统的动态特性进行分析,满足轴承系统工作性能方面要求,保证船舶具有良好生命力和可靠性。水润滑橡胶合金轴承由于采用自然水作为工作介质,在民用和军用船舶中得到大量应用。但是其在润滑不良条件下易产生振动噪声,严重影响轴承系统的可靠性。因此开展水润滑橡胶合金轴承振动噪声研究对我国轴承的发展有着积极的社会意义和重大的现实意义。
　　本文首先研究水润滑橡胶合金轴承振动噪声和刚柔耦合分析的国内外现状,理论联系实际建立了水润滑橡胶合金轴承刚柔耦合数学模型。其次基于 Ansys和Adams软件建立水润滑橡胶合金轴承的刚柔耦合仿真分析模型,应用水润滑橡胶合金轴承的动力学理论,对轴承系统进行振动噪声刚柔耦合分析,分析结果表明刚柔耦合分析方法可以用来研究水润滑橡胶合金轴承振动噪声,并用柔性体橡胶质心加速度变化预测振动噪声的产生。再次采用仿真分析研究加载力、转速、摩擦系数以及轴承结构对轴承系统振动噪声的影响。研究表明试验工况方面转速是影响轴承振动噪声的显著因素,轴承结构方面承载面对轴承振动噪声的影响最大。最后,通过开展水润滑橡胶合金轴承振动噪声试验,测试轴承的振动加速度,并改变转速、加载力,使用不同结构的轴承重复试验。试验结果验证了刚柔耦合分析结果,试验结果与刚柔耦合分析结果一致,这说明本文所利用的Adams柔体动力学理论和刚柔耦合分析是合理的,为轴承的设计与使用提供了重要的参考价值。