流體動壓滑動軸承靜特性研究.pdf

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

2、
　　 (1)論文詳細介紹了滑動軸承靜特性、潤滑方式、油膜空穴、結(jié)構(gòu)形式的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。建立了描述滑動軸承流場的輸運方程，并考慮了滑動軸承油膜的空穴效應(yīng)及潤滑油的粘溫效應(yīng)，利用SIMPLE算法求解了控制方程，驗證了網(wǎng)格獨立性，并與以往學(xué)者的研究成果進行了對比。
　　 (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，分析了滑動軸承內(nèi)滑油潤滑冷卻的換熱機理，進一步通過對比計算說明在滑動軸承流場計算中，考

3、慮滑油粘溫效應(yīng)的必要性及重要性。計算并分析了供油壓力、供油溫度、空穴壓力對滑動軸承靜特性的影響，以及油膜壓力、軸瓦溫度、空穴氣相體積分數(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滑動軸承靜特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，周向凹槽對滑動軸承的影響體現(xiàn)在兩個方面，當凹槽深度小于毫米量級時，周向凹槽對靜特性影響較小，當凹槽深度處于毫米量級時，影響較大，在承載區(qū)開有毫米量級周向凹槽會降低滑動軸承的靜特性，而在非承載區(qū)

4、開有毫米量級周向凹槽會提高滑動軸承的承載力。軸向微尺度凹槽會降低滑動軸承的靜特性。
　　 (4)為了進一步研究周向凹槽結(jié)構(gòu)變化對軸承靜特性的影響機理，本文分析了滑動軸承中的二次流。首先研究了同心圓筒以及頂蓋驅(qū)動流場中的渦結(jié)構(gòu)，進一步分析了滑動軸承中的渦流，包括油膜流場的泰勒渦以及由于剪切流動在凹槽內(nèi)形成的驅(qū)動渦。當滑動軸承軸瓦開有凹槽后，隨著Re的增大，凹槽內(nèi)開始出現(xiàn)Taylor渦旋，Taylor出現(xiàn)后滑動軸承的換熱能力得到提高