滑動軸承流場及潤滑油相關(guān)特性研究.pdf

1、滑動軸承是蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)等大型重載旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的重要部件，它依靠在軸頸和軸瓦之間形成的收斂—開擴(kuò)型楔形間隙中流動的高粘性潤滑介質(zhì)承受轉(zhuǎn)子載荷、提供動靜表面之間的潤滑、傳遞轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生的熱量。軸承的動靜力特性、摩擦功耗等宏觀特性直接影響到整個設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，而間隙內(nèi)潤滑介質(zhì)的流動狀態(tài)和結(jié)構(gòu)是宏觀特性的物理基礎(chǔ)，起到了決定性作用。潤滑油在軸承中會產(chǎn)生油膜力，油膜力會與轉(zhuǎn)子的運動相互耦合，對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。故本

2、文研究了潤滑油的一些基本性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上對滑動軸承的流動特性進(jìn)行數(shù)值模擬。本課題通過理論與實驗相結(jié)合的方法，研究潤滑油的含氣量測量方法，潤滑油含氣量與溫度和背壓的關(guān)系，潤滑油含氣量對其粘度的影響;實驗研究了潤滑油粘度與溫度的關(guān)聯(lián)式;最后在實驗的基礎(chǔ)上研究潤滑油溫度變化后對滑動軸承內(nèi)流場特性的影響。
　　實驗方面，提出一種新的測量潤滑油含氣量的方法。用該方法得出潤滑油含氣量并研究出其與溫度、背壓的關(guān)系，以及潤滑油含氣量對其粘度的影

3、響。用BrookfieldDV2T型粘度計測量不同種類潤滑油在不同溫度下的粘度，對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性處理，發(fā)現(xiàn)溫度越高，粘度越小，且數(shù)據(jù)滿足Walther公式，并求出其中相應(yīng)的系數(shù)，為后續(xù)的滑動軸承的動力特性的求解做了基礎(chǔ)工作。
　　理論方面，通過研究經(jīng)典的Reynolds方程，分析滑動軸承流場特性的影響因素。運用實驗得到數(shù)據(jù)和公式，根據(jù)軸承內(nèi)溫度場分布，從而擬合出滑動軸承內(nèi)的粘度場分布情況，進(jìn)而求解出軸承內(nèi)的壓力場。通過與常用的有效溫

4、度法，只考慮周向溫度變化，以及考慮周向和軸向兩個方向的溫度變化，三者進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)考慮兩個方向能夠完整的描述軸承內(nèi)的流場特性。
　　通過實驗和理論研究發(fā)現(xiàn)，潤滑油的含氣量隨背壓的增大不斷減小，隨著潤滑油溫度的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且在相同的溫度和背壓下，發(fā)現(xiàn)隨著潤滑油含氣量的提高，其粘度也會變小。證明了潤滑油的粘度隨溫度的變化符合Walther公式，并求出相應(yīng)潤滑油的對應(yīng)系數(shù)。在原有的Reynolds方程基礎(chǔ)上，對其粘度項進(jìn)