1 绪论

1．1 船舶轴系构成

1．2 船舶水润滑尾轴承

1．3 水润滑橡胶尾轴承结构特点

1．3．1 长径比

1．3．2 摩擦面形状

1．3 3水槽形式

1．3．4 橡胶层厚度

1．3．5 橡胶层硬度

1．4 水润滑橡胶尾轴承的摩擦学问题以及研究意义

1．5 水润滑橡胶尾轴承摩擦学行为研究现状

1．5．1 润滑机理

1．5．2 材料改性

1．5．3 摩擦振动噪声

1．5．4 磨损寿命

1．5．5 面临的挑战

参考文献

第2章 水润滑橡胶尾轴承润滑和寿命评估理论

2．1 水润滑橡胶尾轴承的润滑基础

2．1．1 润滑水膜的建立

2．1．2 润滑状态的转化

2．1．3 结构对润滑状态的影响

2．2 水润滑橡胶尾轴承寿命评估理论

2．2．1 载荷谱

2．2．2 断裂力学分析

2．2．3 疲劳寿命

2．2．4 老化寿命

2．3 水润滑橡胶尾轴承磨损寿命影响因素分析

2．3．1 磨损特性曲线

2．3．2 载荷

2．3．3 转速

2．3．4 磨粒

2．3．5 结构

2．3．6 温度

2．3．7 轴系校中状态

2．3．8 螺旋桨自重

2．4 本章小结

参考文献

第3章 水润滑条件下丁腈橡胶轴承材料的摩擦学性能

3．1 材料与试验

3．1．1 试验材料

3 1．2 试验设计

3．1．3 试验测试

3．2 试验结果与分析

3．2．1 摩擦系数

3．2．2 磨损率

3．2．3 表面形貌

3．3 丁腈橡胶销与不锈钢配副的摩擦磨损机理分析

3．3．1 摩擦力的形成

3．3．2 润滑过程分析

3．3．3 磨损过程分析

3．4 本章小结

参考文献

第4章 含沙水介质中丁腈橡胶轴承材料的摩擦学性能

4．1 沙粒浓度对丁腈橡胶水润滑尾轴承材料摩擦学性能的影响

4．1．1 材料与试验

4．1．2 试验结果与分析

4．2 沙粒粒径对丁腈橡胶水润滑尾轴承材料摩擦学性能的影响

4．2．1 材料与试验

4．2．2 试验结果与分析

4．3 泥沙环境下的磨损机理分析

4．3．1 沙粒粒径对摩擦过程的影响

4．3．2 含沙水质环境下的磨损过程

4．4 本章小结

参考文献

第5章 热老化对丁腈橡胶轴承材料摩擦学性能的影响

5．1 丁腈橡胶热老化机理分析

5．1．1 丁腈橡胶的结构与性能

5．1．2 老化方式

5．1．3 橡胶的热老化机理分析

5．2 热老化对丁腈橡胶摩擦学性能的影响

5．2．1 材料与试验

5．2．2 试验结果

5．2．3 影响机理分析

5．3 本章小结

参考文献

第6章 二硫化钼纳米颗粒改性丁腈橡胶轴承材料

6．1 二硫化钼简介

6．1．1 二硫化钼基本性质

6．1．2 二硫化钼基本结构

6．1．3 二硫化钼的制备

6．1．4 二硫化钼的润滑性能及其应用

6．2 丁腈橡胶水润滑轴承材料的改性以及合成

6．2．1 设计原则

6．2．2 制备工艺

6．3 改性丁腈橡胶材料力学性能分析

6．4 二硫化钼纳米颗粒对改性丁腈橡胶摩擦学性能的影响

6．4．1 摩擦系数分析

6．4．2 磨损量分析

6．4．3 磨损形貌分析

6．4．4 临界噪声分析

6．4．5 片状和球状二硫化钼纳米颗粒对机械性能的影响

6．4．6 片状和球状二硫化钼纳米颗粒对润滑性能的影响

6．4．7 片状和球状二硫化钼纳米颗粒对耐磨性能的影响

6．4．8 片状和球状二硫化钼纳米颗粒对摩擦噪声的影响

6．5 本章小结

参考文献

第7章 丁腈橡胶水润滑轴承的寿命评估

7．1 丁腈橡胶的磨损

7．1．1 磨损的定义

7．1．2 磨损的分类

7．1．3 磨损率的表征

7．1．4 丁腈橡胶磨损的基本特性

7．1．5 丁腈橡胶磨损的分析方法

7．2 丁腈橡胶水润滑轴承的磨损数学模型

7．2．1 均值法

7．2．2 可靠性磨损寿命

7．2．3 模糊可靠性

7．2．4 半经验公式

7．2．5 案例分析

7．3 丁腈橡胶摩擦功磨损预测

7．3．1 摩擦功磨损理论

7．3．2 老化条件对磨损量的影响规律

7．3．3 基于摩擦功的寿命预测模型

7．3．4 应用示例

7．4 基于二参数威布尔分布的丁腈橡胶水润滑轴承可靠性寿命模型

7．4．1 威布尔分布模型

7．4．2 基于极大似然估计法的威布尔分布参数估计

7．4．3 模拟试验和数据分析

7．4．4 评估实例

7．5 丁腈橡胶水润滑轴承疲劳寿命评估

7．5．1 评估实例

7．5．2 MSC．Parran建模

7．5．3 MSC．Fatlgue分析与疲劳寿命

7．6 本章小结

参考文献2100433B

《丁腈橡胶水润滑轴承材料磨损机理与寿命评估》针对广泛应用的水润滑橡胶尾轴承在船舶轴系运行过程中所面临的摩擦学问题，在总结作者研究水润滑橡胶尾轴承的摩擦磨损机理、润滑性能提升以及磨损寿命评估等方面成果的基础上，重点阐述了船舶水润滑橡胶尾轴承发展现状及面临的挑战，研究了水润滑、含沙水质等条件下橡胶轴承材料的摩擦学性能，分析了热老化对橡胶轴承材料摩擦磨损机理的影响，开展了二硫化钼纳米颗粒对丁腈橡胶材料的改性研究，实现了水润滑橡胶尾轴承磨损寿命评估。

《丁腈橡胶水润滑轴承材料磨损机理与寿命评估》内容新颖，理论与实践相结合，具有较强的实用性与指导性，可作为高等院校船舶与海洋工程、交通运输工程、动力工程、机械工程等专业的研究生教材和相关专业老师的教学和科研参考书，也可作为从事相关领域工作的工程技术和研究人员的参考书。

《水润滑轴承的摩擦磨损性能及润滑机理的研究》（Study on friction and wear property and lubricant mechanism of water lubricated bearing）是重庆大学2002年授予陈战学位的论文，指导为秦大同、王家序。

学科专业

机械设计与理论

学位级别

d 2002n

关键词

轴承 水润滑轴承 摩擦 磨损 润滑

馆藏号

TH133

唯一标识符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.002548893

馆藏目录

2004\TH133\11 2100433B

表面疲劳磨损形成的原因，按照疲劳裂纹产生的位置，目前存在两种解释。

磨损裂纹从表面上产生

摩擦副两对偶表面在接触过程中，由于受到法向应力和切应力的反复作用，必然引起表层材料塑性变形而导致表面硬化，最后在表面的应力集中源（如切削痕、碰伤、腐蚀或其它磨损的痕迹等）出现初始裂纹，如图1所示，该裂纹源以与滚动方向小于45°的倾角由表向内扩伸。当润滑油楔入裂纹中后，若滚动体的运动方向与裂纹方向一致，当接触到裂口时，裂口封住，裂纹中的润滑油则被堵塞在裂纹内，因滚动使裂纹内的润滑油产生很大压力将裂纹扩展，经交变应力重复作用，裂纹发展到一定深度后则成为悬臂梁形状，在油压作用下材料从根部断裂而在表面形成扇形的疲劳坑，造成表面疲劳磨损，这种磨损称为点蚀。点蚀主要发生在高质量钢材以滑动为主的摩擦副中，这种磨损的裂纹形成时间很长，但扩展速度十分迅速。

磨损裂纹从表层下产生

两点（或线）接触的摩擦副对偶表面，最大压应力发生在表面，最大切应力发生在距表面0. 786a (a是点或线接触区宽度的一半）处。在最大切应力处，塑性变形最剧烈，且在交变应力作用下反复变形，使该处材料局部弱化而出现裂纹。裂纹首先顺滚动方向平行于表面扩展，然后分叉延伸到表面，使表面材料呈片状剥落而形成浅凹坑，造成表面疲劳磨损，这种磨损常称为鳞剥。若在表层下最大切应力处附近有非塑性夹杂物等缺陷，造成应力集中，则极易早期产生裂纹而引起疲劳磨损，这种表面疲劳磨损主要发生在以滚动为主的一般质量的钢制摩擦副中。这种磨损的裂纹形成时间较短，但裂纹扩展速度较慢。这种从表层下产生裂纹的疲劳磨损通常是滚动轴承的主要破坏形式。

滚动接触疲劳磨损要经过一定的应力循环次数之后才发生明显的磨损，并很快形成较大的磨屑，使摩擦副对偶表面出现凹坑而丧失其工作能力；而在此之前磨损极微，可以不计。这与粘着磨损和磨粒磨损从一开始就发生磨损并逐渐增大的情况完全不同。因此，对滚动接触疲劳磨损来说，磨损度或磨损率似乎不是一个很有用的参数，更有意义的是表面出现凹坑前的应力循环次数。

中文名称

自润滑轴承材料

英文名称

selflubricating bearing material

定　　义

不外加润滑剂而呈现低摩擦系数的轴承固体材料。

应用学科

机械工程（一级学科），机械零件（二级学科），滑动轴承（三级学科）