大型水潤(rùn)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(rùn)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(duì)推力軸承潤(rùn)滑性能特別是承載性能提出了更高的要求。近些年，水潤(rùn)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(rùn)滑推力軸承為研究對(duì)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(rùn)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(zhǎng)寬比、軸瓦傾角等)對(duì)其主要潤(rùn)滑性能特別是承載性能的影響規(guī)律，為水潤(rùn)滑推力軸承的設(shè)計(jì)提供了參考。開

3、展了對(duì)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(tái)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?jiǎn)化，對(duì)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(duì)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(duì)其潤(rùn)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(rùn)滑性能要優(yōu)于其它型面的潤(rùn)滑性能。并進(jìn)一步針對(duì)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(duì)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(duì)比分析計(jì)算；對(duì)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(duì)其潤(rùn)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