集成电机推进器水润滑轴承承载特性及结构设计研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woai12086
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了提高船舶推进系统的灵活性、可靠性,降低噪声,应运产生了电机和螺旋桨一体的集成电机推进器(IMP)。水润滑轴承是其中连接转子和定子的枢纽,其技术水平直接决定了集成电机推进器的运转性能、稳定性、可靠性和使用寿命。国内还没有形成成熟的集成电机推进器用水润滑轴承产品,研制高性能的集成电机推进器水润滑轴承对于集成电机推进器的推广具有极其重要的意义。以“设备用水润滑轴承新材料与结构研究”、“集成电机推进器水润滑轴承设计”项目为背景,本论文旨在确立集成电机推进器水润滑推力及径向轴承的承载特性和结构设计方法,设计、制造并测试集成电机推进器水润滑轴承,为集成电机推进器水润滑轴承的研制提供指导。本文考虑了水作为润滑介质的特点,建立了适合于水润滑推力及径向轴承动压润滑特性分析的数值计算方法。利用该数值计算方法研究了工况、轴承结构以及轴线倾斜对水润滑推力轴承和径向轴承动压润滑特性的影响规律,提出了轴承结构参数的设计方法、直径的设计参考图表和最小膜厚计算公式,试验测试了水润滑推力及径向轴承的润滑承载特性,并验证了理论计算方法的正确性。最后,运用本文所建立的数值分析方法和得到的设计规律以及关系曲线完成某集成电机推进器水润滑轴承的设计和优化,制备PTFE基复合材料水润滑轴承,1:1试验验证了设计方案的合理性以及PTFE基复合材料作为集成电机推进器水润滑轴承轴瓦材料的适用性。本文主要研究内容及结论包括:(1)基于计算流体力学理论,研究了适用于水润滑轴承动压润滑数值仿真的分析方法,考虑了水作为润滑介质的特点,采用较为有效的空化模型计入空化效应的影响,研究了合理的网格划分方法,文献中的数据验证了该数值仿真分析方法的合理性。(2)通过研究最小膜厚、转速、轴承结构以及轴线倾斜对扇形瓦水润滑推力轴承承载特性的影响规律,提出了轴承瓦块数量、阶梯瓦轴承阶梯高度和阶梯位置、斜平面瓦轴承斜面倾角和斜面占长比、可倾瓦轴承瓦块倾角和支撑点位置等结构参数的优化设计方法,并提出了集成电机推进器水润滑推力轴承直径的设计参考图表和最小水膜厚度的计算公式。通过建立水润滑轴承试验台,测试水润滑推力轴承的润滑承载特性,得到水润滑轴承润滑状态转变时的膜厚比约为3.6,试验验证了理论计算方法的正确性。(3)通过研究偏心率、转速、轴承结构以及轴线倾斜对水润滑径向轴承承载特性的影响规律,提出了径向轴承结构参数的优化设计方法,并提出了集成电机推进器水润滑径向轴承直径的设计参考图表和最小水膜厚度的计算公式。通过测试水润滑径向轴承的润滑承载特性,得到水润滑轴承润滑状态转变时的膜厚比约为3.5,试验验证了理论计算方法的正确性。(4)以某集成电机推进器为例,运用本文所建立的数值分析方法和得到的设计规律以及关系曲线完成了其动压水润滑轴承的设计和优化,利用课题组所开发的PTFE基水润滑轴承材料,根据优化设计方案制备了该集成电机推进器水润滑轴承,建立了集成电机推进器水润滑轴承试验台,测试水润滑轴承的水膜分布情况,验证了该设计方案的合理性以及PTFE基复合材料作为集成电机推进器水润滑轴承轴瓦材料的适用性。
其他文献
研究背景与目的:在多种因素的共同影响下,目前全球范围内的不孕不育发病率已高达10-15%。包括生育力下降的机制和防护新策略在内的生殖健康研究已经成为国家重点研发计划的重要支持方向。随着社会和经济的飞速发展,工作和生活节奏日益加快,慢性应激普遍存在于当代社会。慢性应激与生育力下降密切相关,可以造成精子发生异常以及卵母细胞质量下降,但是具体的发生机制尚有待进一步阐明。褪黑素是哺乳动物体内主要由松果体分
本课题拟通过观察分析迷走神经刺激及胸部皮下神经刺激对实验动物心率及星状神经节活性的影响,研究局部神经刺激尤其是胸部皮下神经刺激对心脏自主神经系统功能的作用及其抗心律失常的效果,并探讨其可能存在的作用机制。本课题的研究内容主要包括以下四个部分:(1)观察颈部迷走神经刺激(vagal nerve stimulation,VNS)对房颤动物模型心率、心律及对心脏神经重构的影响,探讨迷走神经刺激控制房颤的
水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak,BLS)和水稻白叶枯病(bacterial leaf blight,BLB)是稻田生态系统中两种重要的细菌病害,分别由水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)和水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzea,Xoo)引起。在生态环境因子一定的条件下,两个亲缘关
绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)HT66是本实验室从水稻根际分离得到的一株生防菌株,它可以分泌吩嗪类物质吩嗪-1-甲酰胺(Phenazine-1-carboxamide,PCN)。在吩嗪类物质合成途径中,PCN是吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)通过一步酰胺基修饰后的产物。相较于已经开发为生物源农药的PCA(商品名为“申
申嗪霉素是假单胞菌产生的一种重要次级代谢产物,其有效化学成分为吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,简称PCA),能防治多种植物病害,如水稻纹枯病、小麦全蚀病和南瓜枯萎病等,与传统农药相比其具有高效、低毒、环境友好等特点。由于化学法合成吩嗪-1-羧酸不仅产率低而且会产生大量有毒有害副产物,目前主要通过微生物发酵的方法大规模生产申嗪霉素。但现有工程菌株申嗪霉素发酵效
第一部分miR-21对动脉粥样硬化发生发展的影响[目的]既往研究发现miR-21在ox-LDL预处理的人外周血单个核细胞和人动脉粥样硬化斑块组织中表达上升,但miR-21在其中所起的作用尚不可知。因此,本研究拟构建miR-21基因敲除小鼠,并在此基础上建立miR-11-/-&apoE-/-(DKO)小鼠动脉粥样硬化模型,观察miR-21对动脉粥样硬化发生发展的影响。[方法]我们首先与外方合作利用l
供水系统是城市中重要的基础设施系统,其损坏会对城市安全、经济以及居民生活造成严重影响。近年来,城市经历了更加频繁的自然灾害或者人为灾害。以上海市为例,该城市会周期性地爆发蓝藻或者咸潮,严重影响了数百万居民的正常供水。与此同时,由于供水系统通常会组成一个复杂的、相互关联的网络,这种结构增加了系统对外界灾害的脆弱程度,也增加了系统从灾害中恢复的难度。本文拟解决城市应急管理者面临的重要问题:在自然灾害发
面对日益严重的环境污染问题,特别是温室效应的加剧,CO2减排已成为全球亟需解决的热点问题。富氧燃烧技术作为一种旨在减少CO2排放并具有应用前景的煤粉燃烧技术,得到了广泛的关注与研究。由于CO2的热物理化学效应与N2有着显著的不同,因此研究CO2热物理化学效应对富氧煤粉燃烧过程的影响机理十分重要。本文的主要研究目标是提出一种新的研究方法来有效分离CO2的热物理化学效应对富氧煤粉燃烧的影响。首先,设计
番茄(Solanum lycopersicum)是继马铃薯(S.tuberosum)之后全球第二大蔬菜作物;FAO(food and agriculture organization)最新统计,2013年全球番茄产量1.64×108吨,我国番茄产量5.05×107吨居世界首位(http://www.fao.org/corp/statistics/en/)。番茄品质倍受番茄育种家和消费者的关注,其中
作为当前世界前沿的自动变速器产品,双离合变速器(DCT)以其较高的传递效率和换挡品质而被人们接受,并引起了国内外厂商和科研机构的广泛关注。预充油控制和力矩脉谱自适应是湿式双离合变速器控制中的两项关键技术。在湿式双离合变速器(WDCT)中,预充油控制的目的是使液压管路充满液压油,消除离合器主从动片的间隙,并使其刚好结合,以提高WDCT接合的响应速度,过充油或充不足油都会影响其换挡品质。目前对湿式双离