水润滑轴承润滑状态与压力损失机理研究

发布时间：2021-12-11 05:22

　　随着自然环境的变化与化石能源、贵重金属价格的上涨,基于资源节约与环境友好型的水润滑轴承受到越来越多人的重视,成为研究热点。水润滑轴承作为支撑与润滑的关键部件,在潜水泵、水轮机、船舶等水中机械设备中得到了广泛应用。实际工况下,水滑轴承润滑变化状态过程受多因素影响,较为复杂,其尚未得到深入研究且不够完善,因此,对水润滑轴承润滑状态的研究尤为必要。另外,在与水润滑轴承润滑状态密切相关的水膜压力研究中,试验时发现,实测水膜压力并非真实压力,水膜压力在传递过程中存在压力损失。对水膜压力损失问题进行研究,对准确获取水润滑轴承润滑膜压力分布,研究轴承润滑状态变化具有重要意义。本文采用建模仿真与试验相结合的方法对水润滑轴承润滑状态与压力损失机理进行了研究,主要开展了如下工作:（1）基于计算流体力学理论,建立了多沟槽水润滑轴承物理模型,并通过布尔运算得到了轴承间隙模型,借助于流体计算软件ANSYS Fluent对轴承间隙模型进行流场数值模拟,分别分析了不同转速与长径比对水膜压力分布与流场分布的影响、不同沟槽数量对流场分布的影响。结果表明:转速越大,高低压集中区越明显,流体动压效应越容易形成,在出口处越容... 

【文章来源】：陕西理工大学陕西省

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线框图

陕西理工大学硕士学位论文-14-图2-1流体动压形成机理Fig.2-1Hydrodynamicpressureformationmechanism当转轴静止时，即转轴不发生旋转，转轴在外载荷F与自身所受到的万有引力的作用下，使得轴承与转轴之间存在一定的偏心距，如图2-2（a）所示，转轴处于静止状态。转轴在自身受到地球的万有引力与外载荷的双重作用下，使得轴承与轴接触，在转轴没有开始运行以前，没有动压润滑效果产生。如图2-2（b）所示，当转轴按照顺时针方向旋转时，在摩擦力与惯性力的作用下，转轴与轴承之间开始形成楔形间隙，水不断进入楔形间隙，液体在楔形区域内因受到挤压作用而提高了压力，此时轴与轴承的两相对运动，迫使轴径沿轴承孔壁方向开始爬升，产生的水膜将轴承和轴隔开。当转轴转速稳定以后，最终形成如图2-2（c）所示，转轴在轴承中心的最左侧方，轴承处于动压润滑状态，在重力、外载荷等力的多重作用下，轴承与转轴完全脱离。（a）n=0（b）n0（c）形成水膜图2-2径向滑动轴承动压润滑原理Fig.2-2Principleofdynamicpressurelubricationofradialplainbearings

陕西理工大学硕士学位论文-14-图2-1流体动压形成机理Fig.2-1Hydrodynamicpressureformationmechanism当转轴静止时，即转轴不发生旋转，转轴在外载荷F与自身所受到的万有引力的作用下，使得轴承与转轴之间存在一定的偏心距，如图2-2（a）所示，转轴处于静止状态。转轴在自身受到地球的万有引力与外载荷的双重作用下，使得轴承与轴接触，在转轴没有开始运行以前，没有动压润滑效果产生。如图2-2（b）所示，当转轴按照顺时针方向旋转时，在摩擦力与惯性力的作用下，转轴与轴承之间开始形成楔形间隙，水不断进入楔形间隙，液体在楔形区域内因受到挤压作用而提高了压力，此时轴与轴承的两相对运动，迫使轴径沿轴承孔壁方向开始爬升，产生的水膜将轴承和轴隔开。当转轴转速稳定以后，最终形成如图2-2（c）所示，转轴在轴承中心的最左侧方，轴承处于动压润滑状态，在重力、外载荷等力的多重作用下，轴承与转轴完全脱离。（a）n=0（b）n0（c）形成水膜图2-2径向滑动轴承动压润滑原理Fig.2-2Principleofdynamicpressurelubricationofradialplainbearings

【参考文献】：
期刊论文
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[3]水润滑轴承技术进展[J]. 王玉玺,杨辉.  机械制造与自动化. 2018(04)
[4]不同进水压力下水润滑轴承润滑特性试验研究[J]. 郑建波,叶晓琰,胡敬宁,佘旭南.  排灌机械工程学报. 2018(07)
[5]半径间隙对水润滑轴承轴心轨迹的影响[J]. 叶晓琰,杨旭林,胡敬宁,耿浩涵.  排灌机械工程学报. 2019(09)
[6]船舶水润滑尾轴承服役性能研究及其进展[J]. 严新平,梁兴鑫,刘正林,周新聪,袁成清,欧阳武.  中国造船. 2017(03)
[7]90°多弯管阻力系数计算方法[J]. 成锋娜,常海萍,田兴江,张镜洋,陆海鹰.  航空发动机. 2016(01)
[8]水润滑橡胶合金轴承流固耦合分析[J]. 周忆,廖静,肖彬.  润滑与密封. 2015(08)
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[10]分布式摩擦激励下轴系振动研究[J]. 车凯凯,张振果,张志谊,华宏星.  振动与冲击. 2014(20)

博士论文
[1]水润滑橡胶轴承摩擦特性及其诱导的螺旋桨轴系振动研究[D]. 覃文源.上海交通大学 2017
[2]膏体流变行为及其管流阻力特性研究[D]. 刘晓辉.北京科技大学 2015
[3]基于资源节约与环境友好的高性能水润滑轴承关键技术研究[D]. 余江波.重庆大学 2006
[4]橡胶轴承的水润滑机理研究[D]. 段芳莉.重庆大学 2002

硕士论文
[1]水润滑轴承动静特性研究[D]. 王莉.江苏大学 2019
[2]多场耦合作用下的弹性箔片气体动压轴承润滑机理研究[D]. 林鑫.天津大学 2018
[3]小孔式水润滑动静压滑动轴承弹流润滑研究[D]. 张同钢.青岛理工大学 2018
[4]复杂结构的水润滑橡胶轴承弹流润滑特性研究[D]. 杨森.西安科技大学 2017
[5]水润滑橡胶轴承热弹流润滑特性的研究[D]. 刘佳蕾.西安科技大学 2017
[6]水润滑飞龙滑动轴承弹流润滑性能分析[D]. 董宁.青岛理工大学 2015
[7]水润滑橡胶合金轴承的寿命分析研究[D]. 邓海峰.重庆大学 2014
[8]远距离供水灭火系统输水压力损失研究[D]. 辛磊.北京林业大学 2014
[9]A+K平衡流量计压力损失及特性的实验研究[D]. 吴中相.华东理工大学 2014
[10]水润滑轴承压力分布测量试验研究[D]. 甘天斌.武汉理工大学 2013



本文编号：3534084