基于流体润滑理论的船舶推进轴系润滑影响的研究开题报告

 2021-08-14 02:57:23

1. 研究目的与意义(文献综述)

船舶是由柴油机产生动力,并通过船舶轴系传输来克服传播阻力而实现航行的。而对于传递过程,轴系的润滑是非常重要的。轴承通过轴颈与轴承之间的动压润滑油膜力承受来自轴颈的各种载荷,并把轴颈和轴承组成的摩擦副接触表面隔开,减小两者之间的碰撞、摩擦和磨损,减小摩擦阻力,降低摩擦功耗,提高轴系的传递效率。轴系各道滑动轴承良好的润滑特性对保证船舶动力装置的稳定性、可靠性及延长使用寿命具有重要意义[1]。

19世纪,stoke提出了粘性流体的动力学基本方程,这些方程后来被称为纳维一斯托克斯方程。在1883年,蒸汽机车工程师tower最早发现流体动压力在流体动压润滑轴承中能够自动形成的现象[9]。受试验的启发,1886年英国流体力学家雷诺,在一系列合理假设下,综合流体粘性运动方程和连续方程,根据流体力学的基本理论,推导出著名的微分方程一雷诺方程,来描述流体润滑膜的压力分布情况。根据此方程近似求解了油膜压力在轴承中的分布情况,与tower的试验测试结果基本一致[11]。

1978年,patir和cheng提出了基于平均流量模型的renynolds方程,该模型后来被广泛地运用于活塞环及轴承的润滑分析。1980年,rhode将平均流量模型与等提出的微凸体接触模型相结合,进行了活塞环的润滑研究。1989年,吴承伟和郑林庆提出接触因子概念,使复杂的平均流量模型得以简化,这一方法在后来求解流体润滑问题上得到广泛的应用[7]。1999年,张朝等分析了非牛顿流变特性的滑油以及两表面各方向粗糙度对滑动轴承动压润滑性能的影响。2001年,清华大学王晓力等推导出用于动载荷轴承润滑分析,基于应力偶流体模型的方程[2]。2005年,孙军等分析了轴颈倾斜时轴承的润滑性能,分别对光滑轴承和粗糙轴承,以及是否计入润滑油粘压特性进行了对比分析[4]。2009年,一在的基础上进行了多体动力学的分析。这种用雷诺方程的轴承模型作用于曲轴轴系的分析方法更为合理,也更贴近实际,但是计算比较繁琐费时。国内对该研究方向中,最具代表性的是合肥工业大学的国家自然科学基金研究项目“内燃机曲轴一轴承系统摩擦学、动力学和强度刚度藕合研究”,

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

介绍内燃机曲轴一轴承系统的工作特点,分析内燃机曲轴受力,对国内外流体润滑理论、内燃机滑动轴承润滑分析方面的发展做简要的介绍。轴在转动时油膜在厚度以及位置在变化,针对轴承运动情况来分析油膜的变化,运用偏微分方程来计算油膜膜的承载力,摩擦力和流体流量。为此需要对油膜进行微元化分析,以建立承载力摩擦力和流量的关系。从而进行理论上的分析,用建模软件建立简单的三维模型,清晰的在图上分析,直观的表现出位置关系,进一步进行理论分析,为编程处理有关数据做准备,查阅书籍学习matlab,并了解有关仿真程序,编程处理有关数据,从而得出结论。

2.2目标

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3. 研究计划与安排

第1~2周:查阅相关资料,了解有关理论和需要用到的软件。

第3周:结合论文题目和前期工作做出进度计划,写出开题报告。

第4~5周:完成5000汉字以上的相关外文资料翻译,。

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4. 参考文献(12篇以上)

1]杨全才.船舶柴油机[m].大连:大连海事大学出版社.2002.

[2]克拉夫,彭津.结构动力学[m].北京:科学出版社,1981.

[3]闻邦椿,刘树英,张纯宇.机械振动学[m].北京:冶金工业出版社,2011.

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