水润滑轴承摩擦学性能优化实验系统设计研究（本科毕业论文设计）.doc

摘 要

长期以来，机械传动特别是船舶推进系统中的各种摩擦副，往往都是以金属构件组成，并以油为工作介质，这样不仅浪费了大量的油料和贵重有色金属等战略资源，而且不可避免地存在油泄漏污染水环境日趋严重的现状。由于水具有无污染、来源广泛、节省能源、安全性、难燃性等特性，是最具有发展潜力的润滑介质。因此，如何利用自然水替代矿物油作为各种机械传动系统润滑介质，非金属替代金属作为摩擦副，引起了人们的普遍关注，已成为国内外竞相研究的一大热点。
本论文首先分析了水润滑轴承的实验手段，主要在现有水润滑非金属摩擦副理论和技术的研究成果基础上，参考国内外相关文献，利用现有实验设备和数值分析软件，针对基于水润滑橡胶合金轴承的摩擦磨损实验系统，对MPV-20B屏显式摩擦磨损试验机的工作原理进行了分析，包括水润滑轴承实验试件的工装、液压系统的多工况加载和卸载。另外还对该试验台的使用与操作步骤，以及维护与保养等进行了分析。其次，论文从水润滑轴承的材料、结构方面对水润滑轴承进行了论述，在此基础上深入阐述了水润滑轴承的实验方法，进行了水润滑轴承在不同的载荷和转速工况下和不同轴承橡胶层厚度下的实验测试研究。为进一步完善该试验台的功能与相关技术指标，深入开展水润滑橡胶合金轴承的理论研究和工程应用提供一定的科学技术依据。



关键词：水润滑，轴承，工程复合材料，摩擦学，试验台



Abstract

The friction pair in the mechanism transmission especially in ship propulsion system was constituted by metal and made oil as medium for a long time. It not only waste vast of oil and metal, but also have the leakage of oil to make the water polluted. As we all known, water have the characteristic of non-pollution, easy to get, save energy, safety, on-ignite etc, so it is the most potential medium for lubrication .It has made all the attention to use natural water as the substitution for mineral oil as the medium and be the hotspot in the world.
First of all, the thesis analyses the experiment instrument of the water-lubricated bearings. Then on the basis of the research fruit of water-lubricated non-metal friction pair theory and technique, consulting the home and abroad literatures, and using the experiment equipment and numerical value analysis software, aiming at the friction and wear experiment system based on water-lubricated non-metal bearings, the thesis analyses the working principle of the MPV-20B Friction and Wear Testing Machine, mostly including the loading of the water-lubricated bearings experiment pieces, and the loading and uninstalling on different working conditions of the hydraulic pressure system. Besides, the thesis explains the operation process and maintenance of the testing machine. Above all, the thesis analyses the water-lubricated bearings on its materials and structures, on the basis of which the thesis expatiates on the experiment means, and then an experiment testing research is made on the water-lubricated bearings on different loads and rotating speeds conditions and different bearings’ rubber thickness dimensions. This will further improve the function and the technology index of the test bed, and provide a basis to the development of the theory research and engineering application of water-lubricated rubber alloy bearings.


Key words: water lubricating, bearings, engineering complex materials, tribology, test bed



目 录

摘 要 I
Abstract II
目 录 III
1 绪 论 1
1.1 课题的研究背景及实用意义 1
1.2国内外研究现状综述 2
1.2.1 水润滑的特点 3
1.2.2 水润滑轴承的研究现状 4
1.2.3水润滑轴承的发展趋势 5
1.3 本课题的主要研究内容 5
1.4 小结 5
2 水润滑轴承的实验手段 7
2.1摩擦磨损试验机的主要用途、适用范围及技术指标 7
2.1.1 主要用途与适用范围 7
2.1.2 主要规格、技术参数与技术指标 7
2.1.3 工作条件 8
2.2摩擦磨损试验机系统的结构特征与工作原理 8
2.2.1 试验机的结构特征及系统原理图 8
2.2.2 试验机的工作原理 10
2.2.3 试验机的测控仪表操作面板 12
2.2.4 试验机的液压油源 12
2.3试验机的使用与操作 12
2.3.1 试验机的使用与操作步骤 12
2.3.2 试验机的维护与保养 14
2.4软件使用说明 14
3水润滑轴承的实验方法及研究 16
3.1 水润滑轴承的材料及结构 16
3.1.1 水润滑轴承的材料 16
3.1.2 水润滑轴承的结构 21
3.2实验方法 22
3.2.1 实验轴承及参数 22
3.2.2实验步骤 24
3.3实验结果 24
3.4实验结果分析 26
3.5 本章小结 28
4结 论 29
致 谢 30
参考文献 31