计入真实粗糙表面形貌的水润滑橡胶轴承混合润滑行为与减摩降噪方法

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51605316
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0502.传动与驱动
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

With the development of high-end equipment in mechanical, ship and space engineering fields, high reliability, low noise and long life have been the common and key technology problems. The interfacial mechanical performance and control of transmission component have become the key and bottleneck of further development. Based on the fact that the interfacial mechanical performance has a significant effect on the frictional wear, vibration noise, service life and reliability of ship propulsion system, this research focuses on the interfacial behavior of the friction pair and friction noise in water lubricated rubber bearing, with the combination of numerical and experimental methods. The mixed lubrication model of water lubricated rubber bearing with consideration of real surface roughness is established. In order to investigate the effects of macro and micro multi-scale structure, rubber property and condition parameters on lubrication properties, the mixed lubrication characteristics of water lubricated rubber bearing under complex working conditions are studied. Based on the research results, the effect rule of mixed lubrication behavior on the friction noise of friction systems is obtained, which can be used to make effective and accurate prediction and control of the friction-induced vibration and noise in design stage. Furthermore, the optimum design method of friction and noise reduction in the water lubricated rubber bearing is proposed. The research provides new ideas and methods for solving mixed lubrication problems of contact interface in transmission component, and is of scientific and engineering significance for improving the advanced water lubricated bearing technology.
高可靠、低噪声、长寿命是机械、船舶、航天等工程领域高端装备发展迫切需要解决的共性关键科技问题,传动件界面力学性能与控制已成为制约发展的瓶颈。该项目针对水润滑橡胶轴承界面力学行为对舰船推进系统轴系摩擦磨损、振动噪声和使用寿命的重要影响,着重研究水润滑橡胶轴承摩擦副界面行为及其摩擦振动噪声问题,拟采用数值分析与实验相结合的方法,开展计入真实粗糙表面形貌的水润滑轴承协调面接触混合润滑建模,研究其复杂工况条件下的混合润滑行为,揭示宏观与微观多尺度结构、材料特性及工况参数等因素对其混合润滑行为影响的耦合作用机理,掌握混合润滑行为对其摩擦系统振动噪声的影响规律,在设计阶段准确有效地预测并抑制其摩擦振动噪声,最终提出水润滑轴承减摩降噪优化设计方法,为解决传动界面协调面接触混合润滑问题提供新思路和新方法。该项目研究对提高高端装备水润滑橡胶轴承关键技术水平具有重要的科学意义和工程实用价值。

结项摘要

水润滑橡胶轴承广泛应用于船舶推进系统,其界面摩擦行为对推进系统轴系的摩擦磨损、振动噪声和使用寿命有着至关重要的影响。本项目采用理论仿真与实验评估相结合的方法,着重研究了水润滑橡胶轴承摩擦副界面行为及其摩擦振动噪声问题。主要研究工作和进展包括:(1)建立了综合考虑粗糙表面形貌、多曲面多纵向沟槽几何结构、橡胶材料弹性变形等多因素影响的水润滑橡胶轴承混合润滑模型,分析了结构、材料、工况等各因素对其混合润滑行为的影响,总结绘制了水润滑橡胶轴承Stribeck曲线,给出了水润滑轴承润滑状态的判定条件,揭示了水润滑轴承承载、润滑与失效机理。(2)建立了低速重载条件下特别是启停过程中水润滑橡胶轴承系统有限元动力学模型,分析了不同载荷和摩擦系数随速度变化对水润滑轴承系统振动特性的影响规律。(3)研究了水润滑轴承摩擦学性能测试评价技术,开展了不同润滑结构和典型材料的水润滑轴承摩擦磨损和振动噪声实验。本项目在水润滑橡胶轴承的主动摩擦学设计方法方面取得了一定的突破和创新,发表学术论文5篇,申请国家发明专利8项(其中获授权发明专利2项),获计算机软件著作权2件,获2017年教育部科技进步一等奖1项(排名第7),参加国际/国内学术会议10余次,培养硕士研究生6人。项目技术成果成功应用于XX无轴推进器装置水润滑支撑轴承及试验台架的研制,并通过了样机考核实验,为XX装备核心零部件水润滑轴承的开发和性能评价提供了理论依据和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(8)
Analysis of mixed lubrication of RV reducer turning arm roller bearing
RV减速机转臂滚子轴承混合润滑分析
  • DOI:
    10.1108/ilt-12-2016-0311
  • 发表时间:
    2017-11
  • 期刊:
    Industrial Lubrication and Tribology
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Zhenhua Zhang;Jiaxu Wang;Guangwu Zhou;Xin Pei
  • 通讯作者:
    Xin Pei
Experimental investigation on Stribeck curves of different elastic modulus materials under oil and water lubrication conditions
油水润滑条件下不同弹性模量材料Stribeck曲线的实验研究
  • DOI:
    10.1108/ilt-08-2019-0305
  • 发表时间:
    2019-09
  • 期刊:
    Industrial Lubrication and Tribology
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Hua Zhang;Guangwu Zhou;Ping Zhong;Kepeng Wu;Xingwu Ding
  • 通讯作者:
    Xingwu Ding
Experimental study on transmission performance of harmonic drive under multifactor interaction
多因素相互作用下谐波传动传动性能实验研究
  • DOI:
    10.1051/meca/2019051
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Mechanics & Industry
  • 影响因子:
    1.2
  • 作者:
    Guangwu Zhou;Zhenhua Zhang;Hua Zhang
  • 通讯作者:
    Hua Zhang
Nonlinear Finite Element Analysis and Experimental Study on the Stiffness of Rubber Joint
橡胶接头刚度非线性有限元分析及试验研究
  • DOI:
    10.1080/02533839.2020.1719898
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of the Chinese Institute of Engineers
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Guangwu Zhou;Xiongwei Mi;Hua Zhang;Daxin Liao;Kepeng Wu
  • 通讯作者:
    Kepeng Wu

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其他文献

重载下准双曲面齿轮传动界面润滑机理分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    西安交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒲伟;王家序;杨荣松;朱东;周广武;吴继强
  • 通讯作者:
    吴继强
基于音频的水润滑橡胶轴承摩擦噪声测试系统
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    润滑与密封
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    周忆;刘芳;张恒;周广武
  • 通讯作者:
    周广武
不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波齿轮传动分析
  • DOI:
    10.15961/j.jsuese.2015.05.023
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    四川大学学报(工程科学版)
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    --
  • 作者:
    王家序;周祥祥;李俊阳;肖科;周广武
  • 通讯作者:
    周广武
渐开线2K-V型行星传动的结构设计及接触仿真
  • DOI:
    10.16578/j.issn.1004.2539.2016.02.011
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    机械传动
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  • 作者:
    周宏军;周广武;王家序;魏波;吴会超
  • 通讯作者:
    吴会超
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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    摩擦学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒲伟;王家序;李俊阳;周广武;周青华
  • 通讯作者:
    周青华

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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