水潤滑軸承壓力分布測量試驗(yàn)研究.pdf

1、水膜壓力分布狀況決定著水潤滑軸承的使用性能和承載能力，是軸承設(shè)計(jì)須考慮的重要內(nèi)容之一。在研究水潤滑軸承水膜壓力時(shí)，須建立相應(yīng)的測試試驗(yàn)裝置，以驗(yàn)證理論計(jì)算的精度與可靠性。目前，很多學(xué)者也做過相關(guān)的測試研究，但一般都將壓力表或壓力傳感器安裝在軸承殼體的外部來測量水膜壓力。這種方法雖然比較簡單方便，但由于安裝空間有限，布置測點(diǎn)數(shù)量不能太多，因此只能測得有限點(diǎn)處的水膜壓力，測不到軸承周向水膜壓力的連續(xù)分布狀況，導(dǎo)致測量的準(zhǔn)確性受到影響。為了解

2、決這一問題，須開展動(dòng)態(tài)、連續(xù)測試水潤滑軸承的瞬時(shí)壓力分布狀況的研究，從而得到水膜壓力的全息分布，這對于理論研究具有一定價(jià)值的參考和依據(jù)，對完善水潤滑滑動(dòng)軸承理論研究提供試驗(yàn)支撐。
　　論文的主要研究工作和結(jié)論:
　　(1)以流體動(dòng)壓潤滑理論為基礎(chǔ)，以水潤滑軸承為研究對象，通過查閱文獻(xiàn)，參考和借鑒前人們對油膜壓力和水膜壓力測量的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)室現(xiàn)有條件，提出了一種水潤滑軸承水膜壓力的測試方法，即在轉(zhuǎn)軸上和軸肩上鉆削相互貫通的

3、軸向和徑向?qū)Я骺?，壓力水通過導(dǎo)流孔流至裝在軸肩處的壓力傳感器，從而進(jìn)行壓力測試，并在此基礎(chǔ)上，對原水潤滑軸承試驗(yàn)臺的主體機(jī)械結(jié)構(gòu)、加載系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等進(jìn)行了相應(yīng)改造。同時(shí)，根據(jù)提出的壓力測量方案對測試系統(tǒng)進(jìn)行了研究，其中包括壓力傳感器選型和安裝位置方案、信號引出方案、信號采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理分析軟件等，使之滿足水潤滑軸承水膜壓力測試要求。
　　(2)應(yīng)用有限差分法和Matlab編程，對二維雷諾方程進(jìn)行分析求解，得到水潤滑軸

4、承水膜壓力分布曲線，并在此基礎(chǔ)上，將Matlab計(jì)算得到的偏心率、最小水膜厚度作為Fluent軟件中的初始條件，對水膜壓力分布狀況進(jìn)行仿真計(jì)算。有限差分法和Fluent軟件計(jì)算得到的結(jié)果相對誤差在10％以內(nèi)，這表明這兩種理論計(jì)算模型可信，具有一定的實(shí)用性。
　　(3)在整個(gè)試驗(yàn)裝置安裝和調(diào)試完成后，在不同轉(zhuǎn)速、載荷的工況下對軸承的水膜壓力進(jìn)行了測量試驗(yàn)，得到了水膜壓力隨轉(zhuǎn)速、載荷的變化規(guī)律，較好地驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果（兩者誤差在7～