油气出口位置对轴承腔内油气两相流和温升的影响

发布时间：2021-11-19 13:39

　　针对高速角接触球轴承腔内润滑冷却问题,采用VOF模型和多重坐标系（MRF）法对高速角接触轴承腔内润滑油流动特性进行数值分析,分析油气出口位置对轴承腔内油相体积分数和温升的影响。结果表明:轴承腔内的油相体积分数和温升在周向上分布并不均匀,油相体积分数最低处和温升最高处位于沿轴承回转方向相对入口240°位置;从180°到240°改变油气出口沿轴承回转方向相对入口角度时,轴承腔内温升降低且油相体积分数增大,从240°到270°改变相对入口角度时,轴承腔内温升升高且油相体积分数减小;当转速升高时,出口位置对轴承腔内油相体积分数和温升影响减弱,油相分布与温升分布在周向上更为均匀。因此,选择合适的油气出口位置能够得到更好的润滑效果。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

旋转坐标系

对轴承腔体采用ICEM CFD进行结构化网格划分,最终得到网格整体数量为1 621 301个,质量达到0.5以上,满足求解要求,网格模型如图2所示。1.3 边界条件及求解方法

当进油量为7 mL/h,空气压力为0.25 MPa,油气出入口之间沿轴承旋转方向的夹角为180°,转速为10 000 r/min时,轴承腔内油相分布随时间变化如图3所示。由图3可以看出润滑油经喷嘴喷出后进入轴承腔内随时间的扩散轨迹,在初始阶段润滑油进入轴承腔内主要集中在喷嘴附近;随着喷油时间的增加,润滑油进入量也在增加,逐渐蔓延至整个轴承腔;在0.28 s时润滑油分布逐渐达到稳定。由图3还可以看出,轴承外圈油相分布相比内圈分布更为密集,这是由于轴承腔内润滑油受到自身离心力作用而产生径向运动流向外圈。因此,轴承外圈油相体积分数高于内圈。滚珠的高速自旋使得润滑油形成漩涡和回流,同时受到保持架及内外圈在周向运动的影响,所以润滑油分布在滚珠表面附近的接触域内,滚珠表面吸附有一层润滑油膜。在上述分析中,油相在轴承腔内分布达到稳定状态时,截面油相体积分数与平均温度在周向上分布如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3505157