材料和衬套厚度对水润滑阶梯腔尾轴承力学性能有限元分析

王 建，王优强，范晓梦，王 涛

(青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 266520)

材料和衬套厚度对水润滑阶梯腔尾轴承力学性能有限元分析

王 建，王优强，范晓梦，王 涛

(青岛理工大学 机械工程学院，山东 青岛 266520)

建立不同材料和不同衬套厚度的水润滑阶梯腔动静压尾轴承三维实体模型，并用Workbench软件进行有限元力学性能分析。结果表明：轴承材料和衬套厚度对尾轴承的力学性能有比较大的影响。当尾轴承的外圈材料是45#钢，衬套材料为硬橡胶时，轴承具有较好的柔性和最优的力学性能；在设计尾轴承结构时，橡胶层厚度选为20 mm，则不仅具有较好的力学性能，而且还能够节省成本。

阶梯腔；尾轴承；材料；衬套厚度；有限元法

0 引 言

随着经济社会的不断发展，对船舶运输业以及现代国防科技的要求越来越高，船舶也越来越多的朝着高速重载的方向发展[1]。在重载的情况下，普通船舶的尾轴承所形成的动压润滑膜很薄，不能很好的起到润滑效果，造成了轴承的严重磨损或者损坏[2]。严重影响了轴承的正常运行质量和机械的使用寿命。同时，船舶尾轴承在启动、停车以及低速运转时常常处在干摩擦或者半干摩擦状态，也造成了尾轴承的严重磨损。因此，解决轴承在运转过程中的摩擦磨损问题刻不容缓。

目前，国内许多专家学者在这方面做过许多科研工作[3–5]。律辉等[6]选取超高分子量聚乙烯、赛龙和聚四氟乙烯3种轴承材料，并研究了板层次序、数量、厚度对水润滑轴承力学性能的影响。……