浮动轴承结构参数对转子润滑性能的影响研究

发布时间：2017-10-08 15:27

  本文关键词：浮动轴承结构参数对转子润滑性能的影响研究

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【摘要】：浮动轴承与其他的轴承相比有着它的不同点，相对于普通轴承来讲，浮动轴承里面增加了浮动环，当轴承转动速度达到一定值时，就会变成了浮动环内外两个新的摩擦副，构成的两个摩擦副的相对滑动速度都会更低,具有摩擦损耗量小、稳定性好，使用工作时间长等特点。目前，针对浮动轴承很多的工作情况，国内外学者做了不少的研究，但是在高速度的旋转工作状态下，此时浮动轴承的油膜润滑性能如何一直没有进展。本文在浮动轴承的结构参数对其动态特性、偏心率、稳定性等润滑特性的影响方面做了一系列研究，为浮动轴承的进一步研究提供了理论依据。 本论文是以车用涡轮增压器中所使用的浮动轴承为研究对象，，针对浮动轴承的结构参数（主要以内外半径比和间隙比为主）对转子的润滑性能的影响进行分析，主要研究内容包括： （1）基于流体动力学、摩擦学等理论知识，建立了浮动轴承润滑基本方程、载荷力矩平衡方程、油膜厚度方程、索氏数等，并对浮动轴承的润滑特性进行分析。 （2）针对浮动轴承的不同结构参数，重点分析了间隙比、内外半径比对转子的润滑性能的影响，归纳总结了结构参数对浮动轴承润滑性能的影响规律。 （3）分别基于流体动压润滑理论和有限元方法对浮动轴承的动态特性进行了研究，并把两者研究的数据结果进行了对比分析，证明了有限元方法在浮动轴承的动态特性研究中是可用的。 （4）根据浮动轴承的工作特点对其动力学方程组进行了构建，然后推导了浮动轴承系统的特征方程，并利用特征方程的解来分析浮动轴承系统的临界转速，同时基于R—H准则以及偏心率与结构参数的关系对不同的间隙比、内外半径比时浮动轴承系统的稳定性进行了分析。
【关键词】：浮动轴承 有限差分法 润滑特性 有限元法
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 论文主要研究内容13-14
• 2 浮动轴承流体动压润滑理论基础14-32
• 2.1 牛顿粘性定律14-15
• 2.2 流体三维连续方程15-17
• 2.3 Navier-Stokes 方程17-25
• 2.3.1 粘流微元体的受力与平衡17-19
• 2.3.2 牛顿流体的应力与应变率关系19-25
• 2.4 广义雷诺方程25-27
• 2.4.1 流速方程25-26
• 2.4.2 广义雷诺方程26-27
• 2.5 流体润滑机理及其基本形式27-29
• 2.6 压力边界条件29-30
• 2.7 雷诺方程引入的假定30
• 2.8 本章小结30-32
• 3 浮动轴承油膜压力分布特征分析32-42
• 3.1 浮动轴承数学模型的建立32-36
• 3.2 浮环轴承润滑基本方程36-37
• 3.3 基于有限差分法的浮动轴承压力分布规律研究37-41
• 3.3.1 有限差分法的基本原理和特点37-39
• 3.3.2 用有限差分法求解典型的浮动轴承油膜压力39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 结构参数对浮动轴承润滑特性的影响分析42-49
• 4.1 浮动轴承的平衡条件42-43
• 4.2 数值分析推导43-46
• 4.3 结构参数与偏心率关系分析46
• 4.4 外膜承载能力分析46-47
• 4.5 本章小结47-49
• 5 结构参数对浮动轴承动态特性的影响分析49-60
• 5.1 基于流体动力润滑理论的浮动轴承动态特性研究49-55
• 5.2 基于有限元法的浮动轴承的动态特性研究55-59
• 5.3 本章小结59-60
• 6 结构参数对浮动轴承稳定性的影响分析60-68
• 6.1 轴承稳定性分析原理60-61
• 6.2 浮动轴承系统动力学模型61-62
• 6.3 浮动轴承系统临界转速的计算62-64
• 6.4 基于 R-H 准则浮动轴承系统的稳定性分析64-67
• 6.5 本章小结67-68
• 7 总结与展望68-70
• 7.1 总结68-69
• 7.2 创新点69
• 7.3 展望69-70
• 参考文献70-75
• 攻读硕士期间发表的论文75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：994805