滑動軸承動壓潤滑及動載特性分析.pdf

1、滑動軸承廣泛應(yīng)用于船舶柴油機(jī)組和推進(jìn)軸系,是重要的設(shè)備基礎(chǔ)件。船舶艉管軸承在船尾支撐著螺旋槳軸,是船體內(nèi)部和外部動力交換的一個重要環(huán)節(jié)。準(zhǔn)確計(jì)算非線性油膜力和承載力,是分析滑動軸承靜動載特性的基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)更加優(yōu)化、運(yùn)轉(zhuǎn)性能更加可靠的軸承提供了依據(jù)。
　　首先本文介紹了潤滑理論的發(fā)展歷史及船用軸承的主要研究領(lǐng)域,然后對計(jì)算流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了闡述和討論。
　　本文利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)中的FLUENT軟件進(jìn)行迭

2、代計(jì)算,成功地將其引用到流體動壓潤滑軸承的研究中。目前針對徑向軸承和止推軸承靜特性的研究,多采用簡化的解析方法或數(shù)值解法,數(shù)值解法主要有有限元法和有限差分法,計(jì)算效率較低。而FLUENT軟件采用的是近年來發(fā)展非常迅速的有限體積法,計(jì)算效率和精度都很高。該軟件對邊界條件、計(jì)算模型、控制參數(shù)及網(wǎng)格質(zhì)量方面都有嚴(yán)格要求,且在動壓軸承領(lǐng)域進(jìn)行的研究還較少。本文首次應(yīng)用它對有限寬滑動軸承潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,利用不可壓縮的Navier-St

3、okes方程,模擬了軸承和軸瓦間隙流場,對軸承的壓力場和靜特性進(jìn)行了仿真分析,得出了流體流經(jīng)軸承和軸瓦間隙的壓力變化云圖以及軸上壓力變化趨勢,并給出了軸承的承載能力曲線和靜態(tài)剛度曲線。
　　最后應(yīng)用理論分析的方法,對有限寬徑向滑動的非線性非穩(wěn)態(tài)油膜壓力和油膜力的特征進(jìn)行了分析,討論了軸頸渦動、振動和結(jié)構(gòu)參數(shù)等對油膜壓力分布趨勢的影響,并以可視化的圖形顯示出來,同時得到了油膜半速失穩(wěn)時的壓力分布三維圖及動態(tài)油膜力的非線性特征圖。