中間軸承是軸承的一種，在機械設備中被廣泛套用。中間軸承是船舶軸系主要支承單元，在工作過程中承受著較大的載荷，中間軸承工作性能的好壞將直接影響到艦船推進系統動力性能的優劣。因此，開展中間軸承潤滑性能分析，有效地預測軸承潤滑狀況，並根據設計要求和分析結果對軸承結構參數進行最佳化設計，對減少中間軸承摩擦阻力、降低軸系的振動和噪聲、提高軸系傳動效率與可靠性、降低材料磨損和延長使用壽命都具有非常重要的意義。
基本介紹
- 中文名：中間軸承
- 外文名：Intermediate bearing
- 類別：滑動軸承和滾動軸承
- 分類：三拉桿式，三槽鋼三軸瓦式
- 作用：承受軸的自重、軸的變形
- 學科：機械工程
簡介,分類,作用,軸頸轉速對中間軸承潤滑性能的影響,潤滑油溫度對中間軸承潤滑性能的影響,總結,
簡介
中間軸承是船舶軸系主要支承單元，在工作過程中承受著較大的載荷，中間軸承工作性能的好壞將直接影響到艦船推進系統動力性能的優劣。因此，開展中間軸承潤滑性能分析，有效地預測軸承潤滑狀況，並根據設計要求和分析結果對軸承結構參數進行最佳化設計，對減少中間軸承摩擦阻力、降低軸系的振動和噪聲、提高軸系傳動效率與可靠性、降低材料磨損和延長使用壽命都具有非常重要的意義。
分類
中間軸承分三拉桿式（SL型），三槽鋼三軸瓦式（SC型），井字槽鋼式（JC型），三拉桿吊掛式（SD型）等
作用
中間軸承主要承受軸的自重、軸的變形與迴轉而產生的徑向負荷。中間軸承按其基本結構和與軸接觸部分的摩擦形式分為滑動軸承和滾動軸承兩類
軸頸轉速對中間軸承潤滑性能的影響
不同轉速工況下中間軸承最小油膜厚度及膜厚比：當轉速較小時，中間軸承最小油膜厚度較小。隨著軸頸轉速增加，最小油膜厚度隨之增大，呈上升趨勢。這是由於隨著軸頸轉速的增加，軸承兩潤滑表面間的相對運動速度增大，形成潤滑油膜的動壓效應增強，有利於潤滑油膜的形成，從而使得承載區潤滑油膜的承載能力增強，最小油膜厚度隨之增大。
由於中間軸承潤滑表面不是絕對光滑的，存在著各種不同高度的粗糙峰。因此，可以通過最小膜厚比Hm比較客觀地判斷中間軸承的潤滑狀況。最小膜厚比Hm定義為中間軸承最小油膜厚度與兩潤滑表面綜合粗糙度的比值，是一個無量綱。一般而言，當最小膜厚比Hm>>3，說明中間軸承潤滑性能較好，處於全膜流體潤滑狀態，即潤滑油膜充滿軸頸外表面與軸瓦內表面間隙，兩潤滑表面被油膜完全隔開，沒有發生接觸。
在各轉速工況下中間軸承最小膜厚比都遠遠大於3。說明在各轉速工況下，中間軸承的潤滑狀況均較好，軸頸與軸瓦潤滑表面沒有發生直接接觸。
中間軸承軸頸在旋轉過程中產生的摩擦力主要是由於潤滑油膜粘性流體剪下力產生的。隨著軸頸轉速增加，軸頸所受到的摩擦力隨之增大。由於外載荷在各轉速工況下都保持不變，因此摩擦係數也隨著轉速的增加而增大。
中間軸承摩擦功耗損失隨軸頸轉速的增加而增大。中間軸承摩擦功耗主要取決於摩擦力和轉速。由於中間軸承摩擦力隨轉速的增加而增大，因此，摩擦功耗也隨轉速的增加而迅速增大。
潤滑油溫度對中間軸承潤滑性能的影響
潤滑油屬性（粘度、密度等）隨著溫度的變化而發生變化，進而對軸承潤滑性能產生較大影響。因此，需考慮不同潤滑油入口溫度對中間軸承潤滑性能的影響。固定轉速為250r/min，取不同的潤滑油入口溫度值，考慮潤滑油入口溫度對中間軸承流體潤滑性能的影響規律。
隨著潤滑油入口溫度增加，由於潤滑油粘度減小，潤滑油膜承載能力降低，從而使得潤滑油膜厚度隨之減小，最小膜厚比也隨之降低。250r/min 轉速工況時，中間軸承摩擦力及摩擦係數隨潤滑油入口溫度的變化：隨著潤滑油入口溫度的增加，由於潤滑油粘度減小，中間軸承摩擦力逐漸減低。同時，由於作用在軸頸上的外載荷保持不變，因此，隨著潤滑油入口溫度的增加，摩擦力逐漸減小，摩擦係數也隨之降低。
250r/min 轉速工況時，中間軸承摩擦功耗隨潤滑油入口溫度的變化：中間軸承摩擦功耗隨潤滑油入口溫度的增加而減小。這是由於摩擦功耗主要取決於摩擦力和轉速。由於軸頸轉速不變，中間軸承摩擦力隨潤滑油入口溫度增加而減小。因此，中間軸承摩擦功耗隨潤滑油入口溫度的增加而降低。
總結
通過對幾種典型工況下中間軸承潤滑性能分析，獲得了最小油膜厚度、摩擦力、摩擦係數以及摩擦功耗等潤滑性能參數。通過對計算數據分析得到如下結論：
1）在幾種典型轉速工況下，中間軸承的最小油膜厚度值為11.20μm，大於兩潤滑表面的綜合粗糙度0.894μm 值。同時，最小膜厚比為13.42，遠遠大於3。因此，中間軸承在各轉速工況下處於完全流體潤滑狀態，潤滑狀況較好。
2）由於中間軸承處於全膜流體潤滑狀態，因此，中間軸承在運轉過程中所產生的摩擦力、摩擦摩擦主要是由於潤滑油粘性剪下力產生的。
3）中間軸承各工況下摩擦力及摩擦功耗的大小與潤滑油入口溫度、軸頸轉速等密切相關。隨著轉速增加，中間軸承摩擦力、摩擦係數及摩擦功耗也隨之增大。隨著潤滑油溫度增加，中間軸承摩擦力、摩擦係數及摩擦功耗逐漸減小。
