动静压浮环轴承紊流特性基础研究

发布时间：2021-11-08 01:46

　　随着现代工业的发展,航空航天及各种精密加工机床等高速、超高速旋转机械对支承提出了越来越高的要求,而动静压浮环轴承是提高轴承-转子系统转速的有效手段,受到国内外学者的高度重视,目前对于浮环轴承的研究大多是基于层流假设下,随着支承转速的提高,雷诺数增大,轴承内部的润滑油膜流态也由层流转变成紊流。因此在层流状态下研究浮环轴承油膜特性和高速时油膜的实际工况相差太远,需要在紊流工况下探讨浮环轴承的各种特性。本文以高速径-推联合浮环动静压轴承为研究对象,建立了其在紊流状态下的数学模型,用有限元法计算出内、外层油膜的静动态特性,与之在层流工况下的数据进行了比较。分析了两种润滑状态产生差异的原因,同时也分析了雷诺数及偏心率对静动态特性的影响。研究工作主要包括以下两个方面：1、以壁面定律为基础,导出了高速径-推联合动静压浮环轴承在紊流状态下的雷诺方程,静动态特性系数表达式以及轴承的等效刚度和等效阻尼系数。在不同的偏心率下,利用有限元素法求解轴承的压力分布,浮环平衡时内外膜静动态特性系数。2、深入分析了随转速和偏心率的转变,轴承在紊流润滑状态下和层流润滑状态下的区别及轴承在紊流工况下的各种参数。绘制了各种... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
目录
插图清单
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 浮环动静压轴承现状及发展趋势
    1.3 紊流理论的发展及其在轴承研究中的应用
        1.3.1 紊流的概念和基本理论
        1.3.2 紊流理论的发展状况及其应用
    1.4 本课题研究的主要内容及意义
2 动静压浮环轴承数学模型的建立
    2.1 柱坐标下Reynolds方程
    2.2 Reynolds方程无量纲化
    2.3 本章小结
3 动静压浮环轴承的静动态特性
    3.1 动静压浮环轴承的静特性参数
    3.2 动静压浮环轴承动态特性
        3.2.1 计入小扰动时内外膜动态雷诺方程
        3.2.2 各小扰动量下的雷诺方程
        3.2.3 各动特性系数
    3.3 本章小结
4 有限元分析及程序编制
    4.1 有限元素法分析
    4.2 有限元积分表达式
    4.3 有限元前处理
    4.4 有限元程序收敛准则
    4.5 本章小结
5 计算结果及分析
    5.1 轴承静特性参数
        5.1.1 紊流工况下浮环轴承静特性
        5.1.2 Re=2093.4层流和紊流静特性参数对比曲线
        5.1.3 当Re=4186.7时层流和紊流静特性参数对比曲线
    5.2 轴承动特性参数
        5.2.1 紊流工况下内外膜动特性
        5.2.2 当Re=4186.7时层流和紊流动特性参数对比曲线
    5.4 本章小结
结束语
创新点
参考文献
个人简历以及参与的科研项目和发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流固耦合的薄膜节流器仿真分析[J]. 龚晓佳,杨建玺,崔凤奎.  轴承. 2009(05)
[2]复杂形状浮环轴承流体动力特性的边界元分析[J]. 杨德全,彭红梅.  轴承. 2008(11)
[3]橄榄形浮环轴承流体动力学特性的研究[J]. 苗刚,王伟丽,杨德全.  内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2008(05)
[4]基于MATLAB技术的滑动轴承油膜压力分布的模拟[J]. 敏政,王乐,魏志国,丁大力.  润滑与密封. 2008(08)
[5]四叶错位浮环轴承流体动力特性的边界元分析[J]. 彭红梅,杨德全.  机械制造. 2008(04)
[6]五叶浮环轴承的数值分析[J]. 邢彭龄,宋金平,王伟丽,杨德全.  中国新技术新产品. 2008(04)
[7]液体静压轴承薄膜节流新结构的设计分析[J]. 朱有洪,刘建亭,杨建玺,白锴.  轴承. 2008(03)
[8]径向滑动轴承油膜压力分析[J]. 孟繁娟,杜永平.  轴承. 2008(01)
[9]错位浮环轴承和螺线浮环轴承流体动力特性的比较[J]. 杨德全,代玉杰.  轴承. 2007(07)
[10]基于多孔质节流器的水润滑动静压轴承的设计[J]. 林彬,刘峰,张晓峰.  轴承. 2007(01)

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]圆锥动静压轴承动特性试验研究[D]. 刘建中.郑州大学 2004
[4]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



本文编号：3482754