基于APDL的扇形可倾瓦推力轴承弹流润滑性能研究

发布时间：2017-10-03 03:23

  本文关键词：基于APDL的扇形可倾瓦推力轴承弹流润滑性能研究

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【摘要】：可倾瓦推力滑动轴承广泛用于具有轴向载荷的旋转机械中,扇形可倾瓦推力轴承的润滑性能关系到整个机械的工作状态。在以往的推力轴承润滑性能的研究过程中,在仿真计算过程中如果出现初选参数有误的情况时,就只能返回到初选参数阶段重新选择各参数,因此,本文在对扇形可倾瓦推力轴承进行润滑特性研究时,将参数化方法应用到有限元仿真过程中,基于APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言,建立扇形可倾瓦推力轴承参数化分析软件,为研究扇形可倾瓦推力轴承的润滑性能提供了重要手段。首先,本文介绍了研究可倾瓦推力滑动轴承性能的目的及工程意义,并简要概述了扇形可倾瓦推力轴承国内外的发展历程,并在前人研究基础上建立了扇形可倾瓦推力轴承弹流润滑分析的数学模型,同时给出各方程的边界条件,并提出了基本参数计算的数学模型。其次,基于参数化计算方法和有限元理论,应用ANSYS语言对ANSYS进行开发,编制出参数化仿真分析软件,其中包括几何建模、流体属性设置、网格划分、边界条件设置及后处理设置等部分,此软件可以计算因压力引起的瓦块弹性变形后油膜的压力、温度和油膜厚度分布。再次,应用扇形可倾瓦推力轴承参数化分析软件进行润滑性能分析,将扇形可倾瓦瓦面材料和润滑介质作为研究参数,分别研究了瓦面材料和润滑介质对扇形可倾瓦推力轴承润滑润滑油膜压力、温度分布的影响。最后,应用扇形可倾瓦推力轴承参数化分析软件进行弹流润滑分析,将轴承载荷、转速、扇形可倾瓦瓦面材料和润滑介质作为研究参数,并计入扇形可倾瓦弹性变形这一影响因素,研究了弹性变形对扇形可倾瓦推力轴承润滑油膜压力、温度和油膜厚度分布的影响。
【关键词】：推力轴承 扇形可倾瓦 APDL 弹流润滑
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究意义10
• 1.2 可倾瓦推力轴承的研究进展10-13
• 1.2.1 国外对推力轴承润滑的研究历程11-12
• 1.2.2 我国对推力轴承润滑的研究历程12-13
• 1.3 研究内容13-15
• 第2章 扇形可倾瓦推力轴承工作原理及数学模型15-25
• 2.1 可倾瓦推力轴承与实验台15-18
• 2.1.1 推力轴承整体结构15-16
• 2.1.2 工作原理16
• 2.1.3 典型试验台16-18
• 2.2 扇形可倾瓦推力轴承数学模型18-23
• 2.2.1 雷诺方程（Reynolds）18-19
• 2.2.2 能量方程19-20
• 2.2.3 油膜厚度方程20-21
• 2.2.4 固体热传导方程21-22
• 2.2.5 热油携带影响方程22
• 2.2.6 弹性变形方程22-23
• 2.3 其他参数的数学模型23-24
• 2.3.1 油膜载荷23
• 2.3.2 瓦面润滑液体流量23-24
• 2.3.3 轴承推力瓦块的摩擦与损耗24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 基于APDL的推力轴承润滑性能仿真分析25-41
• 3.1 油膜参数化技术25-26
• 3.2 计算流程26-27
• 3.3 扇形瓦的参数选择27-28
• 3.4 油膜数值计算与仿真分析28-33
• 3.4.1 油膜的数值计算28-29
• 3.4.2 压力分布仿真29-31
• 3.4.3 温度分布仿真31-33
• 3.5 主要参数对推力轴承性能的影响33-40
• 3.5.1 瓦面材料对润滑性能的影响33-36
• 3.5.2 润滑介质对润滑性能的影响36-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第4章 计入弹性变形的轴承润滑性能41-53
• 4.1 扇形瓦的弹性变形41-42
• 4.2 可倾瓦块弹性变形对轴承性能的影响42-52
• 4.2.1 载荷的影响42-44
• 4.2.2 转速的影响44-47
• 4.2.3 瓦面材料的影响47-49
• 4.2.4 润滑介质的影响49-52
• 4.3 本章小结52-53
• 结论53-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间科研成果58-59
• 致谢59

【参考文献】

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本文编号：962894