多的船用机械长期采用铁梨木和夹布胶木作为滑动轴承材料的历史,改变某些在恶劣环境中工作的机械的结构,如泵、风机等,使机械的结构在设计、制造、安装、维修上趋于简单化,并能提高使用寿命和生产效率,节约贵重有色金属材料,其经济效益和社会效益将是十分可观的。相信在不久的将来,水润滑橡胶轴承的研究与应用会得到长足的发展。1.5水润滑橡胶轴承的设计原则橡胶轴瓦的厚度是橡胶轴承设计中的重要参数,取决于轴径、轴的平衡度、轴的转动频率和沟槽的断面以及载荷等。但在实际中橡胶层的最小厚度主要考虑轴承正常工作时,悬浮于水中的砂粒尺寸,其次还考虑结构尺寸,包括为了满足橡胶轴承表面和旋转轴颈表面之间建立流体动压润滑所要求的最小楔形角,也就是说要限制轴颈陷入橡胶材料的程度,因此也与载荷有关。一般橡胶层以薄为好。理论上橡胶层最小厚度为1.5~2.5mm,但由于制造工艺困难,建议橡胶层最小厚度为6mm。另外,橡胶轴瓦与金属轴套间要有良好的粘附强度。橡胶与黄铜的粘合是最安全可靠的,操作也简单,因此应优先采用黄铜轴套。钢制轴套有时需要在钢套内表面进行特殊加工,以保证橡胶与金属之间的粘附强度不低于45MPa。由于橡胶是高弹性体,比压太大会引起工作面变形过大而承载能力下降,所以橡胶轴承的设计比压通常按下式计算p=Wd×L(N/mm2)式中:W—轴承载荷(N);d—轴颈直径(mm);L—轴承长度(mm)。允许的设计比压不超过0.4MPa,并建议采用0.1~0.15MPa最合适。根据国外经验,轴承的长径比通常要求L/d<4。因为增加轴承长度,并不意味着承载能力成比例增大。相反,不仅带来安装上的困难,还可能使轴承散热差,工作状况恶化。因此,因轴承比压过大而加长轴承是不可取的。为了润滑和冷却,橡胶轴承都应有流水槽,流水槽的形状有凹面型、凸面型和平面型三种。试验表明,平面型更优于凹面型或凸面型,结构也较为理想,它具有以下优点:
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