大型水潤滑推力軸承承載性能及推力瓦型面優(yōu)化研究.pdf

1、流體動(dòng)壓潤滑推力軸承廣泛應(yīng)用于各類泵、壓力機(jī)和汽輪機(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備中。它的主要作用是用來承擔(dān)軸向載荷，是維持大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件，直接影響著此類設(shè)備的承載能力和檢修周期。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器逐步向著高轉(zhuǎn)速大功率的方向發(fā)展，迫使推力軸承工作在高速重載的工況下，因此對推力軸承潤滑性能特別是承載性能提出了更高的要求。近些年，水潤滑推力軸承以其環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)安全性高、摩擦系數(shù)低、溫升小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)在特殊環(huán)境下的大型屏

2、蔽泵中得到了廣泛的應(yīng)用，但承載性能有待進(jìn)一步提高。
　　因此，本文以大型屏蔽泵—核泵水潤滑推力軸承為研究對象，建立了其在層流和紊流兩種工況下的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用MATLAB軟件編程計(jì)算求解了層流和紊流兩種工況下水潤滑推力軸承的水膜厚度分布和壓力分布，并分析計(jì)算了推力軸承的運(yùn)行工況參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、入口壓力等)和軸承幾何參數(shù)(如支點(diǎn)位置、軸瓦的長寬比、軸瓦傾角等)對其主要潤滑性能特別是承載性能的影響規(guī)律，為水潤滑推力軸承的設(shè)計(jì)提供了參考。開

3、展了對推力瓦表面造型的研究，建立了六種不同推力瓦型面(斜平面瓦、斜平臺瓦、階梯瓦、拋物線(凸)瓦、拋物線(凹)瓦、擺線型面瓦)的幾何模型和數(shù)學(xué)方程，并將扇形推力瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕?，對其進(jìn)行了無量綱化、離散化和差分化的處理過程，將其轉(zhuǎn)化為可進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的代數(shù)方程組，接著采用逐次超松弛迭代求解的數(shù)值計(jì)算方法，運(yùn)用MATLAB軟件分別對一維無限寬滑塊和二維有限寬滑塊模型編程計(jì)算，分析不同推力瓦型面對其潤滑性能的影響規(guī)律，確立了擺線型面為最

4、佳推力瓦型面，其潤滑性能要優(yōu)于其它型面的潤滑性能。并進(jìn)一步針對擺線型面的一維無限寬滑塊和二維有限寬滑塊進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)入了表面粗糙度的影響，建立了其數(shù)學(xué)模型，對一維無限寬滑塊進(jìn)行了部分表面粗糙度和全程表面粗糙度兩種模式下的對比分析計(jì)算；對二維有限寬滑塊進(jìn)一步擴(kuò)展了表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型，包括了橫向表面粗糙度、縱向表面粗糙度和綜合表面粗糙度，分析計(jì)算了計(jì)入了不同表面粗糙度對其潤滑性能特別是其承載力性能的影響，為推力瓦型面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的依