高速滚动轴承油气润滑二相流流动及热特性分析

发布时间：2024-03-02 16:41

　　滚动轴承是高速电主轴的主要支撑方式,有效润滑是电主轴及其轴承稳定运行的根本保证,油气润滑是高速滚动轴承主要的润滑方式。油气二相流的对流换热是轴承最主要的散热方式,其直接影响轴承温度的变化;油气二相流在轴承腔的分布与轴承的润滑状态有关。油气二相流在轴承腔运动会形成润滑油膜,油膜影响着轴承承受外部载荷的能力及与寿命。因此,对轴承腔油气二相流的分布、油气二相流对流换热、温度场及油膜的运动特性进行研究具有重要意义。本文基于弹流润滑、轴承动力学和计算流体力学等理论,建立了滚动轴承流体的计算模型,对轴承腔的二相流分布、油气二相流对流换热和温度进行了瞬态的数值计算,并且通过相应的实验验证了数值分析结果。对油膜状态和油膜的流动速度进行了数值计算,分析工况条件变化对油膜状态和油膜流动速度的影响。本文得到的主要结论有:(1)供油量、供气压力和转速是影响轴承腔油气二相流分布的主要因素,油相体积分数随着供油量和转速的增加先增大后减小,供气压力的增大有利于油气二相流油相的分布。油气的流动速度和油气与轴承腔壁面之间的温差是影响油气对流换热的重要因素,油气对流换热系数随着供油量增加先增大18.3%后减小10.1%,...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1油气润滑工作简图

术有明显的区别。理解油气润滑系统的组成、油气的润滑原理、油气二相流流型和流体力学方程有利于分析油气二相流的流动，提高油气润滑的润滑效果。油气二相流是在轴承腔内运动，因此必须了解轴承内部结构的运动形式，进而分析两相流流动与轴承运动之间的联系。本章主要介绍油气润滑系统、油气润滑原理和....

图2.2油气润滑原理图

气的流量和比例，然后充分的混合形成一定的环状流。喷嘴将环状流输送至各其结构紧凑起到了很好的润滑作用。油气润滑系统还包括其他部分：控制部分和管路附件部分。控制部分可以控制停，根据实际工况精确的控制供油量和供气量。管路附件部分包括油气供应管阀之间的连接管路和油气环状流的输送管路等，保....

图2.4Scott修正后的Baker流型图

实验方法和流动机理的研究，提出了用来确定多相流流型类别的流型图。图2.4Scott修正后的Baker流型图图2.4流型图是刚开始由Baker提出，Scott修正之后的流型图。该流型图的横坐标变量是(1)/,纵坐标变量是G/，其中G....

图2.5Schicht水平管流流型图

图2.5Schicht水平管流流型图意的是：在管道内观测得到的流型，相当大的程度上取决于各相，因为多相流流动偏离热平衡状态，所以并不能准确的知道各相于流型定义不统一，因此流型图一般仅具有定性的作用，不可能的流体实际流动的流型。润滑二相流的热力学油气润滑过程中会产生大量的热，....

本文编号：3917100