摘要
本研究旨在探讨带有轴向槽的水润滑橡胶轴承（WLRBs）的静态性能。为实现这一目标，采用了一种分析方法，该方法结合了修正的雷诺方程（考虑了表面槽效应和橡胶变形）、温克勒模型以及压力分布的有限元分析。通过开发一个包含橡胶衬层变形的流固耦合模型，本研究揭示了WLRB几何形状与稳态性能参数之间的相互作用。研究评估了几何特性（包括槽的形状、数量和尺寸）对弹性衬层WLRBs性能的影响，并在各种条件下评估了最佳槽深度。研究分析了五种不同的槽几何形状，包括半圆柱形、矩形棱柱形和三种不同顶点位置的圆锥形槽，在六槽轴承配置中展示了它们对所研究轴承性能的定性影响。主要研究结果表明，增加槽的尺寸或数量会降低最大压力和承载能力，同时提高摩擦系数。随着槽数量的增加，支撑表面减少，导致在指定外部载荷下压力分布加剧，最小油膜厚度减小。一个值得注意的结果是，当槽深度超过油膜厚度时，性能变得与几何形状无关；然而，较浅的槽表现出显著的几何效应。此外，研究指出槽端是关键的功能区域，在这些区域减少油膜厚度会显著改善压力分布和静态性能。比较分析显示，具有三角形横截面的纵向槽优于半圆形和矩形槽，其中后向三角形配置由于端油膜特性优异而表现出更优的性能。总之，本研究详细了解了槽几何形状如何影响WLRBs的静态性能，强调了槽设计（特别是在槽端）在优化轴承功能方面的重要性。这些发现为水润滑橡胶轴承应用中槽配置的设计和选择提供了宝贵的见解。
