流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承靜特性研究.pdf

1、徑向滑動(dòng)軸承被廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、齒輪箱等動(dòng)力傳輸系統(tǒng)中，具有承載能力大、功耗小、耐沖擊、抗振性好、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高等突出特點(diǎn)。對(duì)滑動(dòng)軸承的溫升控制是保證滑動(dòng)軸承承載能力、定位精度的必要條件，隨著工程應(yīng)用對(duì)高轉(zhuǎn)速、高載荷滑動(dòng)軸承的需求，滑動(dòng)軸承軸瓦溫升問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)心的焦點(diǎn)。本文以徑向滑動(dòng)軸承為研究對(duì)象，采用理論計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，深入分析了滑動(dòng)軸承的靜特性及影響因素，為滑動(dòng)軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。本文主要工作內(nèi)容如下：

2、
　　 (1)論文詳細(xì)介紹了滑動(dòng)軸承靜特性、潤(rùn)滑方式、油膜空穴、結(jié)構(gòu)形式的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。建立了描述滑動(dòng)軸承流場(chǎng)的輸運(yùn)方程，并考慮了滑動(dòng)軸承油膜的空穴效應(yīng)及潤(rùn)滑油的粘溫效應(yīng)，利用SIMPLE算法求解了控制方程，驗(yàn)證了網(wǎng)格獨(dú)立性，并與以往學(xué)者的研究成果進(jìn)行了對(duì)比。
　　 (2)論述了滑油粘性耗散、滑油粘溫特性、滑油通流特性之間的耦合關(guān)系，分析了滑動(dòng)軸承內(nèi)滑油潤(rùn)滑冷卻的換熱機(jī)理，進(jìn)一步通過(guò)對(duì)比計(jì)算說(shuō)明在滑動(dòng)軸承流場(chǎng)計(jì)算中，考

3、慮滑油粘溫效應(yīng)的必要性及重要性。計(jì)算并分析了供油壓力、供油溫度、空穴壓力對(duì)滑動(dòng)軸承靜特性的影響，以及油膜壓力、軸瓦溫度、空穴氣相體積分?jǐn)?shù)等參數(shù)的分布變化規(guī)律。
　　 (3)分析了周向凹槽和軸向微尺度凹槽對(duì)滑動(dòng)軸承靜特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，周向凹槽對(duì)滑動(dòng)軸承的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面，當(dāng)凹槽深度小于毫米量級(jí)時(shí)，周向凹槽對(duì)靜特性影響較小，當(dāng)凹槽深度處于毫米量級(jí)時(shí)，影響較大，在承載區(qū)開(kāi)有毫米量級(jí)周向凹槽會(huì)降低滑動(dòng)軸承的靜特性，而在非承載區(qū)

4、開(kāi)有毫米量級(jí)周向凹槽會(huì)提高滑動(dòng)軸承的承載力。軸向微尺度凹槽會(huì)降低滑動(dòng)軸承的靜特性。
　　 (4)為了進(jìn)一步研究周向凹槽結(jié)構(gòu)變化對(duì)軸承靜特性的影響機(jī)理，本文分析了滑動(dòng)軸承中的二次流。首先研究了同心圓筒以及頂蓋驅(qū)動(dòng)流場(chǎng)中的渦結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步分析了滑動(dòng)軸承中的渦流，包括油膜流場(chǎng)的泰勒渦以及由于剪切流動(dòng)在凹槽內(nèi)形成的驅(qū)動(dòng)渦。當(dāng)滑動(dòng)軸承軸瓦開(kāi)有凹槽后，隨著Re的增大，凹槽內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)Taylor渦旋，Taylor出現(xiàn)后滑動(dòng)軸承的換熱能力得到提高