层流、紊流共存时动静压轴承静特性研究

发布时间：2021-07-28 16:08

　　具有深浅腔的动静压径向滑动轴承由于深浅腔与封油边处的油膜厚度差别最大,常常导致紊流、层流甚至过渡区处于同一轴承腔中,本文以此为研究对象,建立了层流、紊流共存时油膜的数学模型,用有限元法计算了不同流态共存时滑动轴承的压力分布及主要静特性参数。首先,论述了常用的几种紊流润滑模式的优缺点,建立了层流、紊流共存时的油膜雷诺方程及边界条件并进行了有限元分析,编制了相应的程序。其次,讨论了轴承系统在不同流态共存时转速、供油压力以及偏心率等参数对轴承静特性的影响。计算表明在相同运行参数时动静压径向轴承紊流工况的承载力、摩擦力、摩擦力矩最大,混合流态次之,层流最小,而轴承端泄流量受流态影响变化较复杂,大偏心时层流计算结果明显大于紊流情况的计算结果。另外,临界雷诺数的大小对不同流态共存时轴承静特性影响较大。因此如何准确地确定动静压滑动轴承的临界雷诺数是今后研究的一个重要问题。 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

流体质点三维受力图

从图6.la至6.Ic可以看出对于具有深浅腔的阶梯轴承在不同位置的油膜雷诺数相差很大，随着轴颈转速的升高图中的白色区域(雷诺数在Re。二1388附近的区域)由深腔转移到浅腔，最终向封油边靠近。如果按照理论计算的临界雷诺数Re。二1388来判断层、紊状态，则有些地方呈现明显层流状态，而有些地

6计算结果及分析偏心率的变化情况。由图6.2可以看出当轴颈转速较低时(。二5000，，)按照三种不同流态计算的偏位角有限元结果相差很小，随着转速的升高流态对偏位角的影响不是很明显，但其随偏心率的增大先减小再增大的趋势可以说明轴颈中心是绕轴承中心涡动的。图6.7至图6.9表示了相同转速下、不同偏心率时偏位角随供油压力的变化情况，图中可以看出紊流状态的计算结果高于层流状态，而采用混合模式得出的结果介于紊流与层流模式之间，从图中大致可以看出随着供油压力的增大轴承的偏位角逐渐减小，总的来讲偏位角的随各参数的变化规律不是很明显。一一.卜-L日min日 rFIOW一 MixingPattem--咨一 ~TUFt)U!entF10W日l|日4!，‘18干一‘一一一一一.一一 0.00.20再0.60一8 0.00.20.40.60.81.0图6.2偏位角一偏心率变化(Q=5000

【参考文献】：
期刊论文
[1]滑动轴承-转子系统的稳定性研究[J]. 杨金福,杨晟博,陈策,王永军,吴文峰.  航空动力学报. 2008(08)
[2]浮环动静压轴承失稳转速计算方法研究[J]. 岑少起,郭红,李瑞珍.  现代制造工程. 2008(01)
[3]新型高速滑动轴承的发展现状及其特性[J]. 王丽丽.  农业装备与车辆工程. 2007(05)
[4]错位浮环轴承流体动力特性的边界元分析[J]. 邢彭龄,杨德全,代玉杰.  轴承. 2006(10)
[5]我国摩擦学研究的现状与发展[J]. 温诗铸.  机械工程学报. 2004(11)
[6]高速紊流动静压混合轴承热效应研究[J]. 郭力,周海萍,李波.  湖南轻工业高等专科学校学报. 2003(Z1)
[7]基于复合型紊流润滑理论的径向滑动轴承紊流润滑性能的研究[J]. 王小静,苏荭,张直明.  机械工程学报. 2003(03)
[8]周隙密封紊流润滑研究[J]. 王小静,张直明,孙美丽.  太原重型机械学院学报. 2002(S1)
[9]缝隙节流浮环动静压推力轴承紊流有限元分析[J]. 张永宇,岑少起,杨金锋.  郑州大学学报(工学版). 2002(03)
[10]浮环动静压轴承的稳定性研究[J]. 陶浩,岑少起,杨金锋.  河南科学. 2002(04)

硕士论文
[1]供油压力对浮环动静压轴承性能影响及实验研究[D]. 李鹏举.郑州大学 2009
[2]计入深腔气穴及浮环质量的三维浮环轴承特性研究[D]. 胡松峰.郑州大学 2007
[3]径一推联合动静压轴承动特性实验研究[D]. 吴超.郑州大学 2004
[4]电流变滑动轴承润滑模型及数值研究[D]. 张准.清华大学 2002



本文编号：3308224