基于老化的水润滑橡胶尾轴承可靠性寿命评估

摘要

随着全球面临的能源紧缺和环境保护等问题的日益突出，以金属材料为主的尾轴承已经不能满足现代船舶节能减排的要求。利用水润滑取代油润滑的水润滑橡胶尾轴承愈发得到广泛的关注。水润滑橡胶尾轴承作为船舶动力推进装置的重要结构之一，研究其可靠性寿命对保证船舶的航线安全和节能减排有着十分重要的意义。本文以水润滑橡胶尾轴承为研究对象，从橡胶材料的磨损和老化的角度对其进行分析，找出影响水润滑橡胶尾轴承可靠性寿命的主要影响因素，并建立其寿命预测模型。
　　 本文从老化寿命和磨损寿命两个角度对水润滑橡胶尾轴承的工作时限进行了分析。通过阐述橡胶材料在自然环境中的老化现象和老化对橡胶材料性能的影响，说明了水润滑橡胶尾轴承老化寿命与磨损寿命之间的关系。通过分析橡胶材料与刚性表面摩擦磨损的机理，确定了影响水润滑橡胶尾轴承磨损寿命的主要影响因素，并通过磨损试验验证了载荷，转速以及橡胶老化对于水润滑橡胶尾轴承摩擦磨损状况的影响。
　　 本文利用灰预测原理，通过建立非等间隔灰色预测模型，结合水润滑橡胶尾轴承的工作原理和磨损试验的数据，建立了水润滑橡胶尾轴承可靠性寿命的预测模型，并分别以载荷，转速和老化时间作为影响因子，对模型的精度进行了检验。为船舶水润滑橡胶尾轴承的维修和选择提供了参考依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 水润滑尾轴承

1．1．1 水润滑尾轴承结构

1．1．2 水润滑尾轴承的特点

1．2 水润滑橡胶尾轴承的研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 橡胶材料的老化现象

1．3．2 水润滑橡胶尾轴承的磨损性能

1．4 国内外研究的不足

1．5 课题来源

1．6 论文主要研究内容

1．6．1 研究内容

1．6．2 关键技术问题

第2章 水润滑橡胶尾轴承的工作原理和寿命评估方法

2．1 引言

2．2 水润滑尾轴承的工作原理

2．2．1 水润滑尾轴承的润滑机理

2．2．2 水润滑尾轴承寿命的主要影响因素

2．3 船舶水润滑尾轴承的寿命评估方法

2．3．1 平均值计算法

2．3．2 可靠性寿命法

2．3．3 模糊可靠性法

2．4 小结

第3章 水润滑橡胶尾轴承老化寿命研究

3．1 引言

3．2 橡胶老化

3．2．1 橡胶老化的表现特征

3．2．2 橡胶材料老化的影响因素

3．3 橡胶老化的评定方法

3．4 橡胶材料老化寿命预测方法

3．4．1 Dakin寿命推算法

3．4．2 动力学曲线直线化法

3．4．3 变量折合法

3．4．4 P-t-T数学模型法

3．5 小结

第4章 橡胶尾轴承磨损寿命研究

4．1 引言

4．2 水润滑橡胶材料磨损原理

4．2．1 橡胶材料摩擦物理过程

4．2．2 水润滑尾轴承橡胶材料的摩擦因素

4．3 水润滑橡胶尾轴承磨损寿命试验研究

4．3．1 试验目的

4．3．2 试验对象、结构及基本尺寸

4．3．3 摩擦副的加载参数转换

4．3．4 实验内容

4．3．5 试验结果

4．4 试验结果分析

4．4．1 转速对于橡胶尾轴承磨损寿命的影响

4．4．2 载荷对于橡胶尾轴承磨损寿命的影响

4．4．3 老化时间对于橡胶尾轴承磨损寿命的影响

4．5 小结

第5章 基于老化的水润滑橡胶尾轴承寿命预报

5．1 引言

5．2 水润滑尾轴承可靠性寿命的灰预测模型

5．2．1 灰预测基本原理及常用灰预测方法

5．2．2 灰色预测模型的特点

5．2．3 常用灰预测模型

5．3 水润滑橡胶尾轴承磨损寿命灰预测模型

5．3．1 建模过程

5．3．2 计算实例

5．4 结合老化的水润滑橡胶尾轴承磨损寿命预测

5．5 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献