船舶行業(yè)軸承應用
軸承是支撐船舶軸系的旋轉體,通過(guò)降低其運動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數,并保證其回轉精度。軸系是船舶推進(jìn)系統的重要組成部分,是軸系的核心部件。
工作原理
軸系是船舶推進(jìn)系統的重要組成部分,軸承是軸系的核心部件。尾軸承故障,將影響整個(gè)船舶的運行,同時(shí)也增加了船舶的安全隱患。因此,在船舶設計、建造和營(yíng)運的各個(gè)階段應給予軸系足夠的重視。
尾軸運轉時(shí),尾軸與尾軸承產(chǎn)生相對運動(dòng)并形成楔形空間,其中的潤滑油在楔形空間中被規則的力擠壓,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。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(zhù)尾軸的長(cháng)久運轉,尾軸與尾軸承之間會(huì )產(chǎn)生大量的熱能并傳遞到滑油當中,而尾管“浸泡”于冷卻水艙中,因此滑油的熱量會(huì )迅速被冷卻水帶走,冷卻水始終處于流動(dòng)狀態(tài),因而滑油的熱量不會(huì )集聚,因此冷卻的滑油再繼續將尾軸承進(jìn)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定。尾軸承溫度要受3個(gè)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、充分地建立?!吨袊齑|(zhì)量標準》等規范規定了各類(lèi)軸承在不同軸徑時(shí)的間隙值。軸承間隙過(guò)小,則油膜無(wú)法充分建立,進(jìn)而尾軸與軸承之間產(chǎn)生“干磨”,導致軸承高溫。軸承間隙過(guò)大,尾軸在運動(dòng)時(shí)產(chǎn)生甩蕩,滑油受到不規則的力作用,且楔形空間過(guò)大,滑油自身的重力大于附著(zhù)力,進(jìn)而也導致油膜無(wú)法良好建立。沒(méi)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(méi)有油膜將熱量有效地傳遞到油池中去,繼而產(chǎn)生高溫,嚴重時(shí)會(huì )導致軸承異常磨損、熔融、甚至表面剝落。
相對傾角
隨著(zhù)船舶大型化的發(fā)展,螺旋槳的重量和軸系的長(cháng)度在逐步增加,致使尾管后軸承處轉角過(guò)大,尾軸與尾管軸承的接觸面積減小,進(jìn)而導致軸承局部受力過(guò)大。為了使前后軸承受力均勻、磨損均勻且延長(cháng)其壽命,斜鏜孔及傾斜軸承等新型設計應運而生。
軸承受力
規范對軸承長(cháng)徑比有明確規定,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(diǎn)上的局部應力符合材料的要求。尾軸在運轉過(guò)程中,尾軸承與軸接觸的任意一點(diǎn)上,均受到軸的重力、軸轉動(dòng)引起的切應力以及軸震蕩時(shí)不規則的力等,受力情況復雜,因此油膜的存在至關(guān)重要。