基于MEMS的滑动轴承动压油膜3D检测方法的研究

发布时间：2017-05-06 05:02

  本文关键词：基于MEMS的滑动轴承动压油膜3D检测方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动压油膜特性是影响轴承工作性能的主要因素，通常是通过求解雷诺方程得到油膜压力的分布情况。在求解过程中会对轴承的物理模型进行简化，对实验条件进行假设以及理想化，，从而造成数学方法求得的结果与现实情况有误差。要想全面正确研究滑动轴承动压油膜压力的分布情况以及其他参数就需要通过有效的实验手段。 本文的目的是研究滑动轴承油膜特性的三维分布。通过查阅文献和调研，对现有滑动轴承试验台进行了全面的总结，分析了各种试验台的优缺点。基于无限长轴对滑动轴承润滑理论进行研究，得到滑动轴承油膜的特点：在轴向和周向上都是非线性的抛物线型分布；总结出影响滑动轴承油膜特性的因素：主轴转速、偏心率、油膜间隙、轴承长径比。 在上述理论的基础上运用世界流行的计算流体力学软件Fluent对滑动轴承油膜压力分布进行了模拟仿真,得到滑动轴承油膜三维分布与上述因素的关系：在其他条件不变的情况下，主轴转速越快，偏心率越大，间隙越小，长径比越大，则油膜压力的峰值越大，轴承的承载能力越强，且油膜出现最大压力的位置与主轴转速无关。 以Fluent对滑动轴承油膜分布得到的数值为依据，进行滑动轴承试验台的创新设计，形成了一套完整的实验、检测方案，其创新点在于用导轨滑块将滑动轴承与试验台床身之间进行连接，使他们之间能形成相对移动，加之传感器随主轴的转动，形成了一套完整的滑动轴承动压油膜3D检测方法。并基于MEMS的思想进行了滑动轴承试验台各种元器件的选型，为将本实验方案应用于涡轮增压器浮环轴承内油膜压力的检测提供了可能。
【关键词】：MEMS 滑动轴承 动压油膜 3D检测 Fluent
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.31
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 符号说明9-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.1.1 课题的研究背景10-11
• 1.1.2 课题的研究意义11
• 1.2 液体动压轴承试验台的现状及发展趋势11-16
• 1.3 论文的主要研究内容16-18
• 第二章 滑动轴承润滑理论基础18-26
• 2.1 滑动轴承动压形成原理18-20
• 2.1.1 相对运动平板间油层速度和压力分布18-19
• 2.1.2 径向滑动轴承动压油膜形成的原理19-20
• 2.2 流体动力润滑的基本方程20-24
• 2.2.1 雷诺方程20-23
• 2.2.2 流体动力学控制方程23-24
• 2.3 雷诺方程的边界条件以及由雷诺方程得到的相关结论24-25
• 2.3.1 求解雷诺方程的边界条件24-25
• 2.3.2 求解雷诺方程得到的理论性结论25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 滑动轴承动压油膜特性仿真分析26-42
• 3.1 计算流体力学概述26-30
• 3.1.1 计算流体力学简介26-27
• 3.1.2 计算流体力学软件 Fluent 简介27-30
• 3.2 利用 Fluent 对滑动轴承油膜参数进行仿真30-40
• 3.2.1 Gambit 三维模型的建立30-33
• 3.2.2 主轴转速、偏心率、间隙、长径比对油膜压力的影响33-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 滑动轴承试验台结构设计42-52
• 4.1 滑动轴承试验台的创新设计思路42-45
• 4.1.1 滑动轴承试验台创新设计原因42-44
• 4.1.2 滑动轴承试验台创新设计思路44-45
• 4.2 滑动轴承试验台机械结构设计45-49
• 4.2.1 滑动轴承试验台整体结构设计45-47
• 4.2.2 滑动轴承试验台主轴的设计47-49
• 4.3 滑动轴承试验台的创新原理49-51
• 4.3.1 主轴旋转运动49-50
• 4.3.2 水平直线运动50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 滑动轴承试验台测试系统设计52-60
• 5.1 滑动轴承实验台测试系统整体设计52
• 5.2 传感器的选型52-57
• 5.2.1 传感器的特性52-54
• 5.2.2 传感器的选型原则54-57
• 5.3 集电环的选型57-58
• 5.3.1 集电环的特性57-58
• 5.3.2 集电环的选型58
• 5.4 本章小结58-60
• 第六章 结论与展望60-62
• 6.1 结论60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果66-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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  本文关键词：基于MEMS的滑动轴承动压油膜3D检测方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347748