本文關(guān)鍵詞：滑塊軸承加速階段下潤滑性能的理論仿真與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：推力軸承廣泛應(yīng)用于水力、船舶、航天等領(lǐng)域，主要用于承受來自于軸向的載荷，推力軸承工作的穩(wěn)定性和可靠性直接影響著設(shè)備的正常運行。本文以楔形滑塊推力軸承為主要研究對象，通過雙位移傳感器測量油膜厚度，分析了滑塊推力軸承在加速階段的潤滑性能，并對不同的推力軸承瓦面進行了仿真模擬。通過對影響滑塊軸承性能因素的研究，為推力軸承結(jié)構(gòu)和瓦面形狀設(shè)計提供了一定的參考意義。 測量油膜厚度是研究推力軸承潤滑性能的重要內(nèi)容，本文采用雙電渦流傳感器測量油膜厚度，有效的減小了因系統(tǒng)振動帶來的誤差，并與單電渦流傳感器測量結(jié)果進行對比，結(jié)果表明雙電渦流傳感器測量數(shù)值更符合理論計算結(jié)果。 通過流體動力學(xué)理論，建立無限長楔形滑塊數(shù)學(xué)模型，分析了油膜厚度、摩擦系數(shù)與間隙比的關(guān)系，計算結(jié)果表明油膜厚度隨著速度的增加而增大，摩擦系數(shù)的大小只與間隙比有關(guān)。利用上述測量方法，測量滑塊軸承在不同轉(zhuǎn)速不同載荷下油膜厚度和摩擦系數(shù)，建立收斂比與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線，對理論計算結(jié)果進行了驗證。 在軸承加速階段，慣性力的影響不可忽略不計，在推導(dǎo)壓力分布過程中考慮了慣性力的影響，主要從理論上分析了加速度慣性力對軸承承載力和摩擦系數(shù)的影響，，并通過實驗驗證了滑塊軸承在加速階段油膜厚度和摩擦系數(shù)的變化情況。結(jié)果表明，加速度慣性力使軸承承載能力降低，加速度越大，承載力降低的越大。在軸承加速階段，油膜厚度并不穩(wěn)定，而且總體平均值小于穩(wěn)定運行階段時的厚度，摩擦系數(shù)在加速階段較大。 最后利用三維建模軟件Proe建立油膜模型，將模型導(dǎo)入有限元仿真軟件Workbench，對其進行劃分網(wǎng)格等前處理工作，將劃分好的油膜網(wǎng)格模型導(dǎo)入Fluent進行仿真計算，輸入邊界條件，對不同型面的推力瓦進行了仿真模擬，通過對比發(fā)現(xiàn)，凸面形狀推力瓦與其它形狀對比更有利于油膜的穩(wěn)定形成，并且承載力最大。采用Matlab對推力瓦面進行曲面擬合，并對不同曲面方程參數(shù)的瓦塊進行分析對比，發(fā)現(xiàn)隨著曲面方程參數(shù)的逐漸增大，油膜壓力先增大后減小。
【關(guān)鍵詞】：推力軸承 承載力 油膜 有限元 瓦面形狀
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 油膜厚度測量方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 推力滑塊軸承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 推力滑塊軸承性能及加速階段的研究14-15
• 1.3.2 推力瓦型面計算與仿真15-17
• 1.4 本文研究的實用價值和具體方案17-18
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及意義18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-20
• 2 滑塊軸承數(shù)學(xué)模型的建立20-33
• 2.1 雷諾方程的推導(dǎo)20-25
• 2.1.1 雷諾方程的假設(shè)與前提20-21
• 2.1.2 微元體的受力情況及速度分布21-23
• 2.1.3 連續(xù)性方程23-24
• 2.1.4 雷諾方程的應(yīng)用24-25
• 2.2 建立滑塊軸承數(shù)學(xué)模型25-30
• 2.2.1 邊界條件的確定25-26
• 2.2.2 滑塊軸承的壓力分布26-30
• 2.3 收斂比與承載力以及摩擦系數(shù)關(guān)系方程30-32
• 2.3.1 收斂比與承載力的關(guān)系30
• 2.3.2 收斂比與摩擦系數(shù)的關(guān)系30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 滑塊軸承油膜測量及實驗結(jié)果33-51
• 3.1 油膜測量原理及測量結(jié)果分析33-38
• 3.1.1 雙電渦流傳感器油膜測量原理33-35
• 3.1.2 雙電渦流傳感器測量結(jié)果的分析35-38
• 3.2 實驗系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)38-42
• 3.3 實驗初始條件及步驟42-43
• 3.3.1 實驗條件及所需材料42-43
• 3.3.2 實驗步驟43
• 3.4 理論油膜厚度與實驗油膜厚度的比較43-45
• 3.5 收斂比對承載力和摩擦系數(shù)的影響45-48
• 3.5.1 收斂比對承載力的影響45-46
• 3.5.2 收斂比對摩擦系數(shù)的影響46-48
• 3.6 實驗 Stribeck 曲線分析48-50
• 3.7 本章總結(jié)50-51
• 4 滑塊軸承在加速階段承載力和摩擦系數(shù)的理論計算與實驗研究51-60
• 4.1 加速階段承載力的理論推導(dǎo)51-57
• 4.1.1 加速度慣性力影響下承載力的理論變化曲線51-56
• 4.1.2 加速度慣性力影響下摩擦系數(shù)的理論變化曲線56-57
• 4.2 滑塊軸承加速階段膜厚和摩擦系數(shù)的實驗研究57-59
• 4.2.1 加速階段油膜厚度變化曲線58
• 4.2.2 加速階段摩擦系數(shù)變化曲線58-59
• 4.3 本章總結(jié)59-60
• 5 不同推力瓦型面仿真計算60-76
• 5.1 計算流體力學(xué)基礎(chǔ)60-63
• 5.1.1 計算流體力學(xué)概述60-61
• 5.1.2 計算流體力學(xué)求解問題的步驟61-63
• 5.2 有限元建模及網(wǎng)格劃分63-68
• 5.2.1 有限元模型的建立63
• 5.2.2 劃分網(wǎng)格63-66
• 5.2.3 邊界條件及求解器的設(shè)置66-67
• 5.2.4 求解67-68
• 5.3 推力軸承不同型面油膜壓力分布研究68-75
• 5.3.1 推力瓦型面的類型68-69
• 5.3.2 不同瓦面分析結(jié)果69-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 6 論文總結(jié)與展望76-79
• 6.1 論文總結(jié)76-77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果84-85
• 致謝85-86

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：滑塊軸承加速階段下潤滑性能的理論仿真與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：251442