應(yīng)用領(lǐng)域
船舶行業(yè)軸承應(yīng)用
軸承是支撐船舶軸系的旋轉(zhuǎn)體,通過降低其運動過程中的摩擦系數(shù),并保證其回轉(zhuǎn)精度。軸系是船舶推進系統(tǒng)的重要組成部分,是軸系的核心部件。
工作原理
軸系是船舶推進系統(tǒng)的重要組成部分,軸承是軸系的核心部件。尾軸承故障,將影響整個船舶的運行,同時也增加了船舶的安全隱患。因此,在船舶設(shè)計、建造和營運的各個階段應(yīng)給予軸系足夠的重視。
尾軸運轉(zhuǎn)時,尾軸與尾軸承產(chǎn)生相對運動并形成楔形空間,其中的潤滑油在楔形空間中被規(guī)則的力擠壓,產(chǎn)生一定的反作用力,并由于滑油自身的粘度,于是在尾軸與尾軸承之間形成一層油膜,填充在尾軸與軸承之間狹窄的楔形空間內(nèi)。油膜的存在大大減少了尾軸與尾軸承之間的接觸力,從而減少了兩表面之間的摩擦和磨損。
影響尾軸承溫度因素
而隨著尾軸的長久運轉(zhuǎn),尾軸與尾軸承之間會產(chǎn)生大量的熱能并傳遞到滑油當(dāng)中,而尾管“浸泡”于冷卻水艙中,因此滑油的熱量會迅速被冷卻水帶走,冷卻水始終處于流動狀態(tài),因而滑油的熱量不會集聚,因此冷卻的滑油再繼續(xù)將尾軸承進行充分的冷卻,所以,正常情況下,尾軸承溫度基本保持相對穩(wěn)定。尾軸承溫度要受3個方面因素的影響:尾軸承與尾軸的間隙、尾軸承與尾軸的相對傾角、尾軸承受力情況。
間隙
尾軸與軸承的間隙是軸系配合部件中至關(guān)重要的因素,間隙是否合適,直接決定了油膜能否恰當(dāng)、充分地建立。《中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范規(guī)定了各類軸承在不同軸徑時的間隙值。軸承間隙過小,則油膜無法充分建立,進而尾軸與軸承之間產(chǎn)生“干磨”,導(dǎo)致軸承高溫。軸承間隙過大,尾軸在運動時產(chǎn)生甩蕩,滑油受到不規(guī)則的力作用,且楔形空間過大,滑油自身的重力大于附著力,進而也導(dǎo)致油膜無法良好建立。沒有油膜則潤滑效果就變差、尾軸與軸承相互之間受力異常,且沒有油膜將熱量有效地傳遞到油池中去,繼而產(chǎn)生高溫,嚴(yán)重時會導(dǎo)致軸承異常磨損、熔融、甚至表面剝落。
相對傾角
隨著船舶大型化的發(fā)展,螺旋槳的重量和軸系的長度在逐步增加,致使尾管后軸承處轉(zhuǎn)角過大,尾軸與尾管軸承的接觸面積減小,進而導(dǎo)致軸承局部受力過大。為了使前后軸承受力均勻、磨損均勻且延長其壽命,斜鏜孔及傾斜軸承等新型設(shè)計應(yīng)運而生。
軸承受力
規(guī)范對軸承長徑比有明確規(guī)定,如白合金軸承為2~2.5,賽龍、橡膠等高分子軸承為4。這主要是為了使軸承各點上的局部應(yīng)力符合材料的要求。尾軸在運轉(zhuǎn)過程中,尾軸承與軸接觸的任意一點上,均受到軸的重力、軸轉(zhuǎn)動引起的切應(yīng)力以及軸震蕩時不規(guī)則的力等,受力情況復(fù)雜,因此油膜的存在至關(guān)重要。