碟簧支承圆形瓦推力轴承性能研究

发布时间：2020-03-21 15:59

【摘要】：推力轴承作为重要的机械零部件,广泛用于水轮发电机等回转设备上,主要承担水轮机组的轴向载荷。它的性能直接影响水轮机能否正常运行。如何提高推力轴承的稳定性、可靠性等问题一直被国内外学者广泛关注。本文研究了碟簧支承圆形瓦推力轴承的主要性能。通过对碟簧支承圆形可倾瓦推力轴承的受力条件、变形情况、温度场分布、油膜厚度场分布等参数的分析,探讨碟簧支承圆形瓦推力轴承的均载性能和润滑性能。首先,建立碟簧支承圆形瓦推力轴承润滑性能的数学模型。主要包括雷诺方程及其边界条件、能量方程、粘温方程、油膜厚度方程等。其次,对所选碟簧进行磨削处理,再进行刚度测试、分析和计算,得到碟簧磨削后的实际刚度值。同时分析了碟簧支承推力轴承的均载性能,并给出了该性能的计算方法。然后,利用圆形瓦推力轴承润滑性能计算程序的输出结果,由MATLAB进行三次插值和换算得到较为准确的压力场和温度场;再将其输入到ANSYS中,利用APDL进行参数化编程,分别建立几何模型,得到单块瓦的力变形云图、热变形云图、力热耦合变形云图和温度场云图等,对不同碟簧支承推力轴承的变形进行了分析。同时对同工况、相同结构尺寸、不同支承形式的推力轴承进行了性能对比分析。最后,在40T推力轴承试验台上对碟簧支承圆形瓦推力轴承的润滑性能和均载性能进行了实验测试,测试结果与理论分析结果吻合。本文通过仿真分析与实验验证相结合,对圆形瓦推力轴承的均载性能和润滑性能进行探究,并得出结论:碟簧支承的圆形瓦推力轴承的均载性能明显,工作性能稳定。
【图文】：

分解图,推力轴承,分解图,汽轮机

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文第 1 章绪论题背景及研究的目的和意义动推力轴承是旋转体的支承部件，利用油膜的动力特性起支承作免了零件固体接触面之间的干摩擦，从而大大减小了不良润滑所耗[1]。当今，各种规格的推力轴承被机械、船舶、水利、电力、泛应用[2][3]。图 1-1 为某型号汽轮机推力轴承分解图。过去一类在轴承研究方面取得了很多成就：出现了轴承新结构，包括种瓦面和瓦背材料，还提出了很多改善轴承润滑性能的措施。随展，，高速大功率机械产生，使得某些轴承的工作环境十分恶劣。伤和烧瓦的事故率升高。显然，现有的滑动推力轴承已经不能满。所以有必要对滑动推力轴承进行深入的研究。

可倾瓦推力轴承,推力轴承,稳态性能

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文转方向和膜厚方向的二维问题[28]。得出：在重载条件下，力变形和热变形承的工作起决定性作用，摩擦热造成的温升通过粘度损失降低轴承的承，但同时也减少了摩擦系数。Sang Myung Chun 和 Dae-Hong Ha 等人研究了在高速条件下，混合流轴承的影响[29]。他们指出：在实际情况下热对流的影响是不能忽略的。Xiao-Li Wang，Ke-Qin zhu 和 Shi-Zhu Wen 等人研究了在双层应力流体下所产生的热量对轴承的影响[30]。结果表明与牛顿流体相比，双层应力的润滑不仅增大了轴承的承载能力、降低了摩擦系数而且产生了一个较低的场。另外，可倾瓦推力轴承的瞬态和稳态性能、推力瓦材料、润滑油的选择进以及推力轴承的试验研究已经是 2000 年以后研究的热点。某型核主泵歇尔推力轴承如图 2-2 所示。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH133.3

【参考文献】