低壓腔渦旋壓縮機止推軸承潤滑特性數(shù)值分析.pdf

1、能源危機的日益加劇，以及全球氣候不斷變暖的趨勢正在深刻改變?nèi)藗兊纳罘绞?，人們越來越意識到節(jié)約能源和減少能耗對改善地球生態(tài)環(huán)境的重要性。渦旋壓縮作為一種新型制冷壓縮機，以其高效率、低噪音、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定以及關鍵零部件少等優(yōu)點而受到空調(diào)市場上的廣泛關注。自從上世紀80年代渦旋壓縮機首先被應用到商用空調(diào)上以來的三十多年間，對渦旋壓縮機性能的研究日益廣泛深入。
　　在渦旋壓縮機中，止推軸承主要是用來平衡氣體介質(zhì)在壓縮過程中產(chǎn)生的軸向氣體力，由

2、于滑動止推軸承具有良好的軸向承載力和低摩擦特性而在生產(chǎn)實際中被廣泛采用。低壓腔渦旋壓縮機止推軸承是由動渦旋盤背面和支架體上表面構(gòu)成。動渦旋盤公轉(zhuǎn)過程中，動渦旋盤受到的切向氣體力、徑向氣體力以及本身由于偏心旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的離心力并未與動渦旋盤驅(qū)動平面共面，由此形成了一個使動渦旋盤發(fā)生傾覆的傾覆力矩。動渦旋盤的傾覆可以使止推軸承產(chǎn)生幾何楔形，楔形的幾何形狀有利于潤滑油膜因動壓效應而產(chǎn)生油膜壓力，動壓油膜的形成可以有效平衡軸向力，因此對止推軸

3、承潤滑性能的理論分析很有必要。
　　本文主要研究動渦旋盤受到傾覆力矩的作用使止推軸承承壓面產(chǎn)生傾斜而引起的止推軸承潤滑特性產(chǎn)生變化問題。首先通過對止推軸承止推合力以及傾覆力矩的分析以及雷諾方程的建立，并利用數(shù)值方法求解了雷諾方程、油膜形成的合力、力矩與止推軸承受到的力、力矩組成的非線性方程組。在一個循環(huán)周期內(nèi)，分析了止推軸承處油膜壓力以及油膜厚度分布情況，以及中心油膜厚度、動渦旋盤傾斜角和傾斜方位角的變化情況。在此基礎上，研究了主

4、軸轉(zhuǎn)速對止推軸承潤滑特性的影響，并分析了止推合力在止推軸承徑向的位置變化時對動壓油膜形成的影響。
　　研究結(jié)果表明：油膜壓力主要分布在動渦旋盤傾斜收斂區(qū)域，并呈U形形狀分布。主軸旋轉(zhuǎn)一周，U形動壓油膜隨主軸的變化交替出現(xiàn)在止推軸承不同位置處，這預示著動壓油膜可以在止推軸承上開設的環(huán)形油槽里順暢流動，減少了潤滑油的泄漏，而且最大油膜壓力、中心油膜厚度和動渦旋盤傾斜角隨主軸改變并不明顯。其次，研究表明只有當止推合力處在一定徑向范圍內(nèi)時