可倾瓦推力轴承点支承结构对润滑性能影响的研究

发布时间：2024-05-17 15:54

　　滑动推力轴承能够承担旋转机械的轴向负荷,在众多机械设备中发挥着重要作用。随着科技进步机械设备朝着大型和重型化方向发展,对轴承性能要求也越来越高,因此,提高轴承性能显得尤为重要。在众多结构形式的滑动推力轴承中点支承推力轴承应用广泛,为了提高点支承推力轴承的润滑性能,本文有针对性的研究了点支承推力瓦的支点位置、变形量等参数对轴承润滑性能的影响,以及单托盘对推力瓦变形的影响。本文依据润滑理论,建立了点支承推力轴承流体润滑数学模型,确定了基本方程的边界条件。首先,采用有限元法求解轴承流体润滑数学模型;利用FORTRAN语言编制的轴承润滑性能计算程序,在多种工况下计算分析了支点位置、推力瓦变形量和油槽温度对轴承润滑性能的影响;以最小油膜厚度为参考确定最佳支点位置,并分析了最佳支点位置分布规律。其次,利用ANSYS Workbench有限元软件,分析了托盘尺寸和位置对推力瓦变形的影响。研究结果表明,合理的设计支点位置能显著提升轴承的润滑性能;最佳支点位置在推力瓦径向方向上偏向外侧,其径向偏心率随比压、转速和长宽比的增加而减小,随推力瓦变形量的增加而增大;最佳支点位置在推力瓦周向方向上偏向出油边,其...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景、目的及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的目的及意义
    1.2 国内外流体动压滑动推力轴承研究进展
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 可倾瓦滑动推力轴承介绍
        1.3.1 可倾瓦推力轴承结构原理
        1.3.2 可倾推力瓦支承结构介绍
    1.4 课题来源及主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 本文主要研究内容及研究方法
第2章 可倾瓦推力轴承数学模型
    2.1 理论分析
    2.2 数学模型
        2.2.1 油膜控制方程
        2.2.2 雷诺方程及边界条件
        2.2.3 能量方程及边界条件
        2.2.4 热传导方程及边界条件
        2.2.5 粘温方程
        2.2.6 热油携带影响方程
        2.2.7 润滑油膜的承载力、流量和功耗计算
    2.3 本章小结
第3章 轴承流体润滑性能数值分析
    3.1 滑动推力轴承数值分析概述
    3.2 有限元法求解模型及计算程序介绍
    3.3 轴承实例数值计算分析
        3.3.1 计算工况及结构参数
        3.3.2 计算结果分析
    3.4 推力瓦最佳支点位置研究
        3.4.1 支承点偏移对轴承润滑性能的影响
        3.4.2 最佳支点选取及润滑性能参数对比
        3.4.3 推力瓦最佳支点位置分布
    3.5 点支承推力瓦变形量对轴承润滑性能的影响
        3.5.1 计算工况及参数的定义
        3.5.2 点支承推力瓦变形量对最小油膜厚度的影响
        3.5.3 点支承推力瓦变形量对最高油膜温度的影响
        3.5.4 点支承推力瓦变形量对最大油膜压力的影响
        3.5.5 点支承推力瓦变形量对瓦流量和功耗的影响
    3.6 油槽温度对轴承润滑性能的影响
    3.7 本章小结
第4章 单托盘对推力瓦变形影响的研究
    4.1 加单托盘的点支承推力瓦变形分析
    4.2 加单托盘的推力瓦变形仿真模型
        4.2.1 创建三维几何模型与网格划分
        4.2.2 瓦面施加非均布压力和温度载荷
        4.2.3 边界条件设置与结果后处理
    4.3 单托盘对推力瓦变形影响的仿真分析
        4.3.1 仿真工况及参数的定义
        4.3.2 单托盘尺寸对推力瓦变形的影响
        4.3.3 单托盘位置对推力瓦变形的影响
    4.4 本章小结
第5章 实验研究
    5.1 前言
    5.2 试验设计
        5.2.1 实验设备介绍
        5.2.2 传感器的布置
    5.3 实验分析
        5.3.1 实验测试结果
        5.3.2 测试数据与计算数据对比分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利
致谢



本文编号：3975806