滑動軸承間隙流場溫粘效應(yīng)及流動特性研究.pdf

1、滑動軸承是蒸汽輪機、燃氣輪機及大型氣體壓縮機等高速重載旋轉(zhuǎn)機械中支撐與固定的重要承載部件。目前高轉(zhuǎn)速、大承載力下的滑動軸承因動壓潤滑和傳遞轉(zhuǎn)子摩擦熱量將導(dǎo)致軸承的溫升，導(dǎo)致潤滑油粘度等特性發(fā)生變化，直接影響軸承的性能乃至整個設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，相關(guān)方面的研究成為熱點問題。本文研究了潤滑油的溫粘效應(yīng)和滑動軸承內(nèi)外壁面溫度場的分布規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對滑動軸承的流動特性進行數(shù)值模擬和計算，主要做了以下工作:
　　首先搭建了潤滑油粘度在線

2、測量實驗臺，對流動條件下潤滑油粘度隨溫度的變化特性進行了研究，線性處理后建立了不同流速下的溫粘關(guān)系式，發(fā)現(xiàn)流速對溫粘效應(yīng)的非單調(diào)影響規(guī)律，在不同溫度區(qū)間采用分段函數(shù)能更好的描述溫粘效應(yīng)。
　　其次以單進油孔圓柱滑動軸承為研究對象，設(shè)計滑動軸承實驗臺的主軸、軸瓦并校核計算;對滑動軸承建模、劃分網(wǎng)格并通過ANSYS Mechanical APDL建立溫度場反演模型，進而在軸承間隙內(nèi)流場無擾條件下，對不同轉(zhuǎn)速和載荷條件對軸承內(nèi)外壁面溫度

3、場分布的影響開展了研究。
　　最后通過動壓潤滑理論和經(jīng)典二維Reynolds方程推導(dǎo)出變粘度條件下的Reynolds方程，采用有限差分法對模型編程并數(shù)值分析，將反演得到的間隙油膜溫度場分布與油膜粘度場耦合，進而得到油膜的壓力場分布從而最終建立滑動軸承流動特性模型。與定油溫條件的壓力場分布對比分析發(fā)現(xiàn)，考慮間隙油膜變化的溫度場分布將導(dǎo)致變化的粘度場分布，最終影響間隙油膜前壓力場分布和滑動軸承承載性能，為能更全面準確的分析滑動軸承間隙