带有液压减振功能推力轴承装置设计及验证

针对推力轴承振动逐渐凸显为危害现代船体安静性的主要因素,系统地提出了推力轴承装置液压减振设计方法,并通过试验验证了方法的正确性和有效性。对液压减振原理、管路和阻尼系数、位置监测系统等方面展开了分析与设计研究。设计的液压减振系统具有承压可调,体积小的特点,并综合考虑了管路和局部阻尼等对减振的影响,可为减振推力轴承装置的大推力、大功率方向应用奠定了基础。

基于粒子群算法的万向联轴器叉头结构优化设计

为提高船用万向联轴器的承载能力,以某型号船用十字轴式万向联轴器叉头为研究对象,基于Abaqus软件建立合理的叉头仿真分析流程。综合考虑原有产品工艺、结构及装配关系,简化叉头结构并建立了叉头数学模型。设计了一种基于粒子群算法的叉头尺寸优化方法,并运用Python语言编写Abaqus脚本完成了叉头参数化建模及其算法优化。基于该优化设计方法,研制了新型万向联轴器叉头,并进行了传动性能试验。结果表明运用该方法能有效提高叉头承载能力,为类似产品的结构优化设计提供了新的思路。

瓦面进油对推力轴承承载能力的影响分析

基于FLUENT软件建立了推力轴承瓦面进油的CFD分析模型,分析了瓦面进油槽压力、位置以及宽度对推力轴承承载能力的影响规律。研究表明,合理的瓦面进油设计有利于提高推力轴承的承载能力。当进油槽压力达到一定数值后对油膜压力具有积极的增压作用;进油槽位置应靠近推力瓦入油边侧;进油槽宽度对承载能力的影响很小。研制了采用瓦面进油的某型重载推力轴承装置,开展了性能试验和1100 h长跑试验,为推力轴承润滑系统的设计提供了参考。

可倾瓦推力轴承承载能力分析

本文以我所自主研制的TQ900J型重载推力轴承为研究对象,建立了可倾瓦推力轴承的数学模型,以MATLAB软件为平台编写了推力轴承的计算程序,并以此预测了推力轴承的承载能力。研究表明:随着轴承推力增大,最大油膜压力和摩擦功耗增大,最小油膜厚度减小;随着轴承转速提高,最小油膜厚度和摩擦功耗增大;随着瓦块倾角增大,最大油膜压力呈现先增大后减小趋势,高压区域向着瓦块出油边移动。由此搭建了TQ900J型推力轴承试验台,开展了推力轴承性能试验,验证了该型轴承的承载能力,这为重载推力轴承的设计提供了参考。

推力轴承瓦面造型对承载性能影响的分析与验证

本文基于数值计算软件MATLAB,建立了推力轴承瓦面造型承载性能的分析方法,分析对比了六种瓦面造型的承载性能。定量描述了结构参数对承载性能的影响,并获得了结构参数的最优值。开展对比试验,建立了以推力瓦温度作为评价指标的试验方法,验证了推力瓦的承载性能。结果表明,取最优结构参数的斜面平台瓦具有较优的综合承载性能,并且利于工业生产。这为推力轴承瓦面造型的优化设计提供了依据,对于大功率推力轴承的结构优化具有一定的借鉴作用。

船用万向联轴器传扭轴承的均载性能研究

本文开展了传扭轴承接触分析,直观地显示了轴承的接触情况,并定义了轴承均载系数,以此分析了轴承位置、装配间隙以及传递扭矩对于轴承均载性能的影响规律。研究表明:轴承均载性能对轴承装配间隙的变化较为敏感,而轴承位置对轴承均载性能的影响较小。随着传扭轴承传递扭矩的增加,轴承均载系数始终呈现降低趋势。研制了采用传扭轴承结构的万向联轴器样机,并开展了性能试验,为传扭轴承结构在万向联轴器上的应用提供了参考。

船用重载万向联轴器多排传扭轴承均载性能优化研究

基于船用重载万向联轴器单排传扭轴承强度不足且安装空间受限问题,创新性地提出了一种多排均载传扭轴承式万向联轴器结构设计优化方案,有限元仿真分析结果表明,优化结构能有效改善多排传扭轴承结构的偏载现象。开展了万向联轴器样机的静扭试验,验证了多排均载传扭轴承式结构能够提升万向联轴器的均载性能约30%,为研制船用重载万向联轴器提供了技术支持。