机械工程师MECHANICALENGINEER网址：电邮： 2017 年第 11 期机械工程师MECHANICALENGINEER机械工程师MECHANICALENGINEER机械工程师MECHANICALENGINEER网址：电邮： 2017 年第 11 期几种水润滑轴承摩擦学性能的研究刘兴华 1 ， 马永翰 1 ， 王辉 2（1.大连海警第一支队，辽宁 大连 116113；2.中国科学院 长春应用化学研究所，长春 130022）摘 要 ：利用摩擦试验机对3种水润滑轴承材料来摩擦研究，对比水润滑下不同载荷和转速的摩擦因数。并通过干摩擦实验对水润滑轴承材料来考核，对水润滑轴承材料的断水安...

  机械工程师MECHANICALENGINEER网址：电邮： 2017 年第 11 期机械工程师MECHANICALENGINEER机械工程师MECHANICALENGINEER机械工程师MECHANICALENGINEER网址：电邮： 2017 年第 11 期几种水润滑轴承摩擦学性能的研究刘兴华 1 ， 马永翰 1 ， 王辉 2（1.大连海警第一支队，辽宁 大连 116113；2.中国科学院 长春应用化学研究所，长春 130022）摘 要 ：利用摩擦试验机对3种水润滑轴承材料来摩擦研究，对比水润滑下不同载荷和转速的摩擦因数。并通过干摩擦实验对水润滑轴承材料来考核，对水润滑轴承材料的断水安全性能进行评价。根据结果得出：3种水润滑轴承材料的摩擦特性均为典型的Stribeck曲线，在高载荷下均具备比较好的性能，摩擦因数相差不大。国产水润滑轴承材料具备良好的干摩擦性能。国产水润滑轴承材料在摩擦性能方面已经达到甚至超越了国外同类产品。关键词： 水润滑轴承；摩擦性能；干摩擦性能；高分子轴承中图分类号： TH 140.7 文献标志码：A 文章编号：1002－2333（2017）11－0119－04Study on Friction Properties of Several Water-lubricated BearingsLIU Xinghua 1 , MA Yonghan 1 , WANG Hui 2（1.MarinePoliceNo.1Detachment,Dalian116113,China;2.ChangchunInstituteofAppliedChemistryChineseAcademyofSciences,Changchun130022,China）the high load condition the behaviors of the water-lubricated bearing materials are almost the same.Thedomestically -made water -lubricated bearing material has better dry sliding property. The domestically -made water -lubricated bearing material has surpassed the import ones.Keywords:water-lubricated bearing; friction properties;dry sliding property;polymer bearing0 引 言传统船舶上使用的油润滑轴承在使用过程中存在泄漏、燃烧等风险，且在意外断油发生干摩的情况下易损坏。根据我国现行标准，船舶艉轴密封的泄漏允许量2~3滴/min；黄氏密封HKT系列出厂规定泄漏量为1 L /d [1] 。泄漏的润滑油会对航行水体造成极大的污染。随着人们环保意识和对船舶航行污染标准的提高，水润滑轴由于工作介质为水，不需要油封及密封机构，且直接浸泡在水中，无需额外的冷却系统，结构简单，性能与油润滑轴承基本相当，逐渐成为了船舶轴承的主要轴承形式，开始逐渐取代传统油润滑轴承 [2] 。最早应用的水润滑轴承是材料是铁梨木。铁梨木材料木质紧密、密度大，拥有非常良好的自润滑作用，曾经作为主要的船舶水润滑轴承材料 [3] 。但铁梨木材料在含有大量泥沙的环境中磨损较快，同时本身就具有一定的吸水性，很难保证尺寸精度，且由于铁梨木本身生长缓慢，资源相对匮乏，难以满足加快速度进行发展的船运行业需求，现已经逐渐被业界淘汰 [4-7] 。橡胶材料作为高分子材料，具有弹性好，可某些特定的程度上吸收轴系震动，降低轴系整体噪声，耐磨性好，摩擦因数低等优点，且本身硬度低，能够包覆砂石颗粒，有效地减少粒磨的发生，是一种优秀的水润滑轴系材料 [8-9] 。但橡胶材料在发生干摩擦时产生的高温下易发生焦烧，甚至融化成浆糊状 [10] 。加之大型橡胶轴承的加工和成型成本比较高，只能在潜艇和军舰等对噪声要求比较高且对价格敏感度较低的领域得到应用，难以在普通民用船舶中进行大规模推广 [11-12] 。当今民用船舶市场上主要的水润滑轴承品牌为加拿大Thordon公司生产的赛龙轴承和英国ferofrm公司生产的飞龙轴承。加拿大Thordon公司主要生产高分子轴承，高分子材料由于在具有较低摩擦因数和吸水膨胀率的同时，具备比较好的抗粒磨性能，现慢慢的变成了主要的水润滑轴承材料 [13] 。由于加拿大Thordon公司从未公开轴承的组成，只可以通过性能推断其为合成树脂与合成橡胶的混合物。英国ferofrm公司主要生产纤维增强酚醛复合材料轴承，纤维增强酚醛复合材料轴承由于强度高、压缩形变小，在高承载方面有着突出的优点 [16-18] 。以上两家公司大约占领了全球水润滑轴承市场80%的份额，在船舶的设计、制作的完整过程中技术人员常用赛龙轴承来代指水润滑轴承，并在实际设计过程中以两家公司的产品指标为基础设计值对轴系和传动系统来进行设计。本文选择了在实际船舶轴承的设计和制造中较为常用的加拿大Thordon公司生产的高分子SXL型水润滑轴承、英国ferofrm公司生产的纤维增强酚醛T14型水润滑轴承和长春安旨科技生产的聚氨酯NZ型水润滑轴承进行摩擦学性能测试，并对它们在不同载荷和线速度下的摩擦因数和干摩性能等做多元化的分析。1 试验部分结合实际运行条件下的影响因素，对样品不同载荷、线速度下的摩擦因数及干摩擦性能来测试。119