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船用水润滑橡胶尾轴承静刚度计算模型

张圣东 刘正林

张圣东, 刘正林. 船用水润滑橡胶尾轴承静刚度计算模型[J]. 交通运输工程学报, 2013, 13(5): 61-66.
引用本文: 张圣东, 刘正林. 船用水润滑橡胶尾轴承静刚度计算模型[J]. 交通运输工程学报, 2013, 13(5): 61-66.
ZHANG Sheng-dong, LIU Zheng-lin. Static stiffness calculation model of water-lubricated rubber stern tube bearing[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2013, 13(5): 61-66.
Citation: ZHANG Sheng-dong, LIU Zheng-lin. Static stiffness calculation model of water-lubricated rubber stern tube bearing[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2013, 13(5): 61-66.

船用水润滑橡胶尾轴承静刚度计算模型

基金项目: 

国家自然科学基金项目 51139005

国家自然科学基金项目 51079119

详细信息
    作者简介:

    张圣东(1984-), 男, 山东泰安人, 武汉理工大学工学博士研究生, 从事船舶推进系统性能优化研究

    刘正林(1949-), 男, 湖北武汉人, 武汉理工大学教授

  • 中图分类号: U664.21

Static stiffness calculation model of water-lubricated rubber stern tube bearing

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  • 摘要: 为了解决水润滑橡胶尾轴承静刚度选取时, 经验值与实际值相差较大的问题, 提出了一种基于唯象理论的水润滑橡胶尾轴承静刚度计算模型。应用线性回归法和有限元法对计算模型进行线性化处理, 求得静刚度模型参数, 并用方差分析法对尾轴承静刚度的影响因素进行显著性检验。通过试验对尾轴承静刚度计算模型的正确性和有效性进行验证, 提出了刚度修正系数。分析结果表明: 长径比对尾轴承静刚度的影响最显著, 弹性模量和比压次之, 橡胶厚度影响最小; 静刚度计算模型与参考文献中估算法和经验法相比, 静刚度最小与最大相对误差分别为0.41%和34.77%, 静刚度更接近橡胶尾轴承实际数值; 橡胶尾轴承静刚度随比压升高非线性增大, 最大达1.83×108 N·m-1

     

  • 图  1  轴承结构

    D-轴承内径; L-轴承长度; t-橡胶层厚度

    Figure  1.  Bearing structure

    图  2  静刚度测试原理

    Figure  2.  Test principle of static stiffness

    表  1  四因素五水平正交表

    Table  1.   Orthogonal table with four factors and five levels

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    表  2  静刚度计算结果

    Table  2.   Calculated result of static stiffness

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    表  3  方差分析结果

    Table  3.   Variance analysis result

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    表  4  静刚度比较

    Table  4.   Comparison of static stiffness

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    表  5  橡胶尾轴承主要参数

    Table  5.   Stern tube rubber bearings'main parameters

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    表  6  文献[14]与本文静刚度对比

    Table  6.   Static stiffness comparison of reference[14] and this paper

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    表  7  文献[15]与本文静刚度对比

    Table  7.   Static stiffness comparison of reference[15] and this paper

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  • 刊出日期:  2013-10-25

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