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基于机体与曲轴耦合下的船舶柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑特性
一、引言
船舶柴油机作为船舶动力的核心，其可靠性和舱内噪声都与主轴承热弹性流体动力混合润滑特性密切相关。而在机体与曲轴耦合的情况下，热弹性流体动力现象对润滑特性的影响更加明显。因此，全面了解主轴承热弹性流体动力混合润滑特性，是提高船舶柴油机性能的重要途径。本文就此展开探讨。
二、热弹性流体动力混合润滑特性概述
船舶柴油机主轴承采用混合润滑方式，同时受到热传导和热膨胀的影响，会出现热弹性流体动力现象。热弹性效应会导致机油黏度随温度升高而降低，在较高温度下机油不能有效承载压力，且由于机油流动过程中的黏滞耗散，会导致润滑性能下降。因此，热弹性现象是润滑特性变化的主要因素之一。
另一方面，流体动力效应是润滑膜与摩擦面之间的相互作用导致的。主轴承混合润滑时，由于机体和曲轴之间形成一定空隙，润滑油被抽入压力区域形成润滑膜。在润滑膜中，由于流体动力效应，机油形成了微小孔隙与凸起，可以缓冲摩擦对机体造成的损害。
三、机体与曲轴耦合对润滑特性的影响
当机体与曲轴耦合时，由于其在热膨胀和热传导过程中的相互影响，主轴承的润滑特性会产生变化。
第一，热膨胀率影响。当机体温度升高时，机体和曲轴的热膨胀率会有不同。机体热膨胀率较大时，会对主轴承产生较大变形，进而影响润滑油的渗透性，导致润滑特性下降。
第二，极压性能影响。在机体和曲轴的热膨胀性质影响下，润滑油在极压情况下的黏度和流动性都会发生变化。润滑油黏度下降会导致黏滞耗散增加，从而影响润滑性能。
四、主轴承热弹性流体动力混合润滑特性的改进
为了改善主轴承润滑效果，可以从以下方面入手：
第一，润滑油改进。润滑油的选择和改进可以通过控制黏度和添加剂改变化学性质，从而提高抗氧化性、抗磨性能和极压性能，降低黏滞耗散。
第二，主轴承表面改进。在主轴承表面引入微孔、凸起等特殊结构，可以提高润滑油在润滑膜中的维持能力，同时增加润滑油与摩擦面的接触面积和摩擦力，从而提高摩擦效率。
第三，曲轴和机体的热膨胀率匹配。通过研究表面硬度和表面形貌对润滑膜形成的影响，可以优化主轴承和受力部件的尺寸和形状，使之在不同温度下保持一定的稳定性和接触面积，从而提高润滑效果。
五、结论
在机体与曲轴耦合的情况下，主轴承润滑特性的发生变化主要是由于热弹性流体动力混合润滑现象造成的。通过润滑油、主轴承表面和曲轴和机体的热膨胀率之间的加强适配和优化设计，可以提高主轴承的润滑特性，从而提高船舶柴油机的性能和可靠性。