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基于老化的水润滑橡胶尾轴承可靠性寿命评估

董建新  
【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。


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