流体动压轴承的数值分析

发布时间：2020-07-18 02:55

【摘要】：随着现代工业的发展,旋转机械越来越趋向于高速和大功率,对轴承各方面的性能要求也越来越高。由于流体动力润滑轴承(简称动压轴承)适用于高速、重载、高精度、腐蚀介质、径向结构小等场合,应用广泛,因此深入研究动压轴承有很强的实际意义。动压轴承工作时,油液摩擦产生热量,一部分被流动的润滑油带走,另一部分将导致轴承瓦体温度上升。由于温升使轴瓦产生热应力,因此求解其温度场是计算热应力的先决条件；同时通过分析温度分布可限制油温出现过高现象,以免瓦块材料软化及油膜破坏,降低轴承的承载能力。 本文对动压轴承进行数值分析,求解其油膜的温度场和压力场,以及轴瓦的应力场。传统的求解动压轴承油膜压力的方法一般是对雷诺方程进行求解,在确定油膜边界时常用Summerfield边界条件或雷诺边界条件,这种求解动压轴承油膜压力的方法没有考虑油膜空化的情况。本文首先在上述条件下求解油膜压力,然后考虑油膜空化情况,计算得到更加准确的油膜压力。在考虑粘度随温度变化的情况下求得油膜的温度场,分析油膜温度的分布,并且与粘度不变时的油膜温度场进行对比,讨论油膜粘度变化对温度的影响。然后应用有限单元法,分别计算油膜压力载荷和温度载荷下轴瓦的应力最大值及其分布情况,同时计算应变和径向变形,为轴承的设计和失效分析提供了依据。 通过本文的计算可以得到粘度随温度变化时轴承的特性曲线,包括轴承特性数、转换摩擦系数、进油流量系数和端泄比,为轴承的研究提供更加准确的数据,有很强的实用价值。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.3

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本文编号：2760302