基于CFD的曲面瓦推力滑动轴承承载特性分析及实验研究

发布时间：2020-04-24 10:36

【摘要】：推力滑动轴承作为旋转机械的关键部件,它的性能直接关系到机器整体性能的发挥。随着现代工业的迅速发展和推力滑动轴承的广泛应用,由轴承润滑失效导致的事故越来越多。因此,对推力滑动轴承润滑承载性能的研究越来越重要。本文采用CFD方法,在分析中考虑温度对润滑性能的影响,对斜-平面瓦和螺旋-平面瓦推力滑动轴承的承载性能进行研究,得出了更加准确的轴承承载性能变化规律。通过数值模拟研究了轴瓦结构参数和运行工况对斜-平面瓦推力滑动轴承THD性能的影响。研究结果表明,瓦斜面倾角、油膜厚度以及转速对轴承润滑性能影响很大;当最小油膜厚度固定时,存在一个最优瓦斜面升高比,使得此时轴承承载力最大;承载力随着转速的增加缓慢增加,增加幅值逐渐变小,使用THD润滑模型进行分析,结果更加贴近实际情况。由斜-平面瓦提出了曲面瓦也即是螺旋-平面瓦的概念,采用正交试验法,研究了结构参数对轴承THD性能的影响规律。研究结果表明,当螺旋线水平、螺旋面占长比为0.8时轴承能够获得较高的承载力;螺旋面升高比为2.5时,轴承能获得最大承载力;经过对比,螺旋-平面瓦轴承的承载性能优于斜-平面瓦轴承,在高转速时,螺旋-平面瓦轴承具有更好的工作稳定性,失效概率更低。最后对推力滑动轴承的实验测试方法进行了研究,并进行了磨损量对比实验。
【图文】：

结构图,推力轴承,推力滑动轴承

第一章绪论1.1 引言推力滑动轴承是依靠流体动压方式来支承中心轴方向的推力并限定轴进行位移的滑动轴承。推力滑动轴承由于能够承受轴向载荷，广泛应用于电力、水舶、冶金等领域，是旋转机械、重型机械的关键部件，推力滑动轴承自身的寿载性能直接影响着整个机械设备的寿命以及工作性能。随着现代工业的快速发机械设备的运转速度以及载荷有了更高的要求，对滑动轴承各方面的性能也提高的要求[1,2,3]。1.1.1推力滑动轴承结构推力滑动轴承是用来承受轴向载荷的，其由旋转部分推力环和固定部分轴瓦按照轴瓦能否可倾可将推力滑动轴承分为固定瓦推力滑动轴承和可倾瓦推力滑固定瓦推力滑动轴承根据轴瓦结构类型的不同又可分为多油槽推力轴承、斜面承、斜-平面推力轴承、阶梯面推力轴承等，，其结构图如图 1.1-图 1.4 所示，这类型主要用在中、小尺寸的推力轴承上面。

结构图,推力轴承,斜面,推力滑动轴承

第一章绪论1.1 引言推力滑动轴承是依靠流体动压方式来支承中心轴方向的推力并限定轴进行位移的滑动轴承。推力滑动轴承由于能够承受轴向载荷，广泛应用于电力、水舶、冶金等领域，是旋转机械、重型机械的关键部件，推力滑动轴承自身的寿载性能直接影响着整个机械设备的寿命以及工作性能。随着现代工业的快速发机械设备的运转速度以及载荷有了更高的要求，对滑动轴承各方面的性能也提高的要求[1,2,3]。1.1.1推力滑动轴承结构推力滑动轴承是用来承受轴向载荷的，其由旋转部分推力环和固定部分轴瓦按照轴瓦能否可倾可将推力滑动轴承分为固定瓦推力滑动轴承和可倾瓦推力滑固定瓦推力滑动轴承根据轴瓦结构类型的不同又可分为多油槽推力轴承、斜面承、斜-平面推力轴承、阶梯面推力轴承等，其结构图如图 1.1-图 1.4 所示，这类型主要用在中、小尺寸的推力轴承上面。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH133.31

【参考文献】