本文關鍵詞：磁流體潤滑油膜的數(shù)值求解與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：油膜軸承在軋機設備中素有軋鋼機械的“心臟”之稱。與滾動軸承相比,油膜軸承具有承載能力大、壽命長、速度范圍寬、抗沖擊能力強等優(yōu)點。但隨著現(xiàn)代社會對軋機的高效、大型、重載、經(jīng)濟性的要求,對其旋轉(zhuǎn)部件——油膜軸承,提出了新的、更高的要求。在理想狀態(tài)下軋輥與軸承之間完全由潤滑介質(zhì)隔開,在實際運轉(zhuǎn)過程中,由于軋制力的增大和油膜溫度的升高造成軋輥與軸承之間的接觸摩擦、磨損,甚至引起軸承的失效。本課題引入磁流體代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤滑油對油膜軸承進行潤滑,通過施加磁場作用于磁流體提高磁流體的粘度,保證油膜的完整性和穩(wěn)定性,增強軸承的承載能力,防止軸承與軋輥之間的摩擦、磨損,提高軸承的使用壽命和軋件的質(zhì)量。本文基于流體潤滑理論、電磁學理論和磁流體動力學理論,完善了磁流體潤滑油膜軸承的數(shù)學模型,并對磁流體潤滑的數(shù)學模型進行無量綱化和離散。利用Microsoft Visual Studio平臺,運用Fortran語言針對磁流體潤滑數(shù)學模型編譯相應的程序,對離散的磁流體軸承潤滑模型進行數(shù)值求解。定量獲得在磁場、流場和溫度場作用下的磁流體油膜軸承的潤滑性能。下面將本文主要研究內(nèi)容簡述如下:首先,建立磁流體潤滑油膜軸承的數(shù)學模型,包括與油膜溫度、油膜壓力和外加磁場強度有關的粘度方程、Reynolds方程、能量方程及與潤滑性能參數(shù)有關方程。其次,對磁流體潤滑的數(shù)學模型進行無量綱化并運用有限差分法對其進行離散。實驗研究纏繞螺線管線圈的軸承內(nèi)部的磁場強度分布規(guī)律及傳統(tǒng)潤滑油和磁流體的粘度與油膜溫度和外加磁場強度的關系。最后,依據(jù)磁流體潤滑油膜軸承的數(shù)學模型,運用Fortran語言編程求解傳統(tǒng)潤滑油和有無磁場作用下的磁流體潤滑油膜軸承的潤滑性能,獲得不同條件下的無量綱油膜壓力、油膜溫度和油膜厚度分布。
【關鍵詞】：磁流體 油膜軸承 潤滑 數(shù)值求解 粘度 磁場強度
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 磁流體概述10-11
• 1.2 本文研究目的與意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-14
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 磁流體潤滑油膜軸承的數(shù)學模型16-38
• 2.1 油膜軸承潤滑理論16-26
• 2.1.1 膜厚方程16-19
• 2.1.2 粘溫—粘壓方程19-20
• 2.1.3 密度方程20
• 2.1.4 連續(xù)性方程20-21
• 2.1.5 雷諾方程21-22
• 2.1.6 能量守恒方程22-23
• 2.1.7 邊界條件23-24
• 2.1.8 其他潤滑性能參數(shù)24-26
• 2.2 電磁學基本方程26-29
• 2.2.1 磁場中的Gauss定理26-27
• 2.2.2 磁場中的Ampere環(huán)路定理27-28
• 2.2.3 有限長通電螺線管中的磁感應強度28-29
• 2.3 磁流體油膜軸承潤滑理論29-37
• 2.3.1 磁流體動力學方程30-32
• 2.3.2 磁流體的粘度方程32-34
• 2.3.3 雷諾方程34-35
• 2.3.4 能量方程35
• 2.3.5 固體熱傳導方程35-36
• 2.3.6 邊界條件36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 數(shù)學模型的無量綱化及差分格式38-48
• 3.1 數(shù)學模型的無量綱化38-42
• 3.1.1 膜厚方程的無量綱化38
• 3.1.2 粘度方程和密度方程的無量綱化38
• 3.1.3 Reynolds方程的無量綱化38-39
• 3.1.4 能量方程的無量綱化39-41
• 3.1.5 固體熱傳導方程的無量綱化41
• 3.1.6 邊界條件的無量綱化41-42
• 3.1.7 承載力無量綱化42
• 3.2 數(shù)學模型的差分格式42-47
• 3.2.1 Reynolds方程的差分格式43-46
• 3.2.2 能量方程的差分格式46
• 3.2.3 固體熱傳導方程的差分格式46-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 磁流體油膜軸承外加磁場的設計及磁流體粘度測量實驗48-56
• 4.1 磁流體油膜軸承外加磁場的設計48-53
• 4.1.1 實驗測量纏繞通電螺線管襯套的磁感應強度分布49-52
• 4.1.2 軸承的磁化電流52-53
• 4.2 磁流體粘度的測量實驗53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 磁流體潤滑油膜的數(shù)值求解56-72
• 5.1 數(shù)值求解過程中相關參數(shù)56-57
• 5.2 數(shù)值求解計算流程圖57-60
• 5.3 油膜軸承外加磁場的數(shù)值求解60-63
• 5.3.1 多層螺線管線圈產(chǎn)生的磁感應強度60-61
• 5.3.2 纏繞螺線管線圈的油膜軸承內(nèi)部的磁感應強度61
• 5.3.3 襯套楔形間隙內(nèi)的磁感應強度分布61-63
• 5.4 潤滑模型的數(shù)值求解63-67
• 5.4.1 傳統(tǒng)潤滑油潤滑軸承時的數(shù)值求解63-64
• 5.4.2 無磁場作用時磁流體潤滑數(shù)值求解64-66
• 5.4.3 有磁場作用時磁流體潤滑數(shù)值求解66-67
• 5.5 數(shù)值求解結(jié)果對比分析67-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-80
• 碩士期間發(fā)表論文及參加科研情況80-81

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣學俊;淺談我廠防治油膜軸承漏油的措施[J];太原重型機械學院學報;2004年S1期

2 王文波;;油膜軸承新技術(shù)在工程中的應用實例分析[J];太原科技大學學報;2006年S1期

3 陸炳鴻;;油膜軸承常見故障剖析[J];太原科技大學學報;2006年S1期

4 祁廣寶;陳章位;余良棟;;油膜軸承溫度模型的仿真研究[J];鋼鐵研究學報;2007年07期

5 羅東林,劉瑞堯;論油膜軸承油國產(chǎn)化問題[J];潤滑油;1998年03期

6 ;我國首套最大型號無鍵油膜軸承在太重研制成功[J];冶金設備;1999年01期

7 于天仲;;油膜軸承系統(tǒng)進水原因分析及改進措施[J];現(xiàn)代冶金;2013年01期

8 王文波;靜動壓油膜軸承的選擇與應用探討[J];太原重型機械學院學報;2004年S1期

9 黃慶學,王建梅,李玉貴,杜曉鐘,趙春江;重載條件下油膜軸承彈流問題的數(shù)值分析[J];太原重型機械學院學報;2004年S1期

10 趙春江,賈智勇,黃慶學;新型軋機油膜軸承實驗臺的研制[J];太原重型機械學院學報;2004年S1期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣學俊;;淺談我廠防治油膜軸承漏油的措施[A];第七屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2004年

2 王文波;;油膜軸承新技術(shù)在工程中的應用實例分析[A];第八屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2006年

3 陸炳鴻;;油膜軸承常見故障剖析[A];第八屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2006年

4 張志鴻;潘竟忠;;油膜軸承的失效與對策[A];2009年河北省軋鋼技術(shù)與學術(shù)年會論文集（上）[C];2009年

5 劉中儒;楊文薇;;油膜軸承溫度場試驗技術(shù)與數(shù)據(jù)分析[A];第三屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];1996年

6 田學軍;;油膜軸承襯套的處理[A];第五屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2000年

7 修重生;;對延長油膜軸承使用壽命的探討[A];第五屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2000年

8 李漢良;許將;;三菱無鍵油膜軸承新技術(shù)研究[A];第五屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2000年

9 張敬芳;;油膜軸承動壓潤滑系統(tǒng)的設計和應用[A];第五屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2000年

10 謝業(yè)平;;武鋼油膜軸承的安裝和維護[A];第五屆中國軋機油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬靜;太重擬三年內(nèi)建成全球最大油膜軸承研發(fā)制造基地[N];中國工業(yè)報;2007年

2 曹克順;太重油膜軸承沖刺全球之最[N];中國工業(yè)報;2007年

3 馬靜;太重新型油膜軸承研制基地奠基[N];中國冶金報;2007年

4 曹克順;沖刺在國際領先的發(fā)展道路上[N];中國冶金報;2007年

5 記者　李兵　通訊員　馬靜;世界最大油膜軸承研發(fā)制造基地在太重奠基[N];山西日報;2007年

6 本報記者 郭鳳美 通訊員 曹克順;太重油膜軸承精彩剛剛開始[N];山西經(jīng)濟日報;2006年

7 曹克順 馬靜;國內(nèi)最大新型油膜軸承研發(fā)制造基地在太重建成[N];中國冶金報;2007年

8 見習記者 王佳麗;太重油膜軸承新型研發(fā)制造基地竣工[N];山西經(jīng)濟日報;2008年

9 記者 尤佳 通訊員 曹克順;全球最大的油膜軸承產(chǎn)品太重誕生[N];發(fā)展導報;2008年

10 見習記者 王佳麗　通訊員 曹克順;世界最大系列油膜軸承產(chǎn)品現(xiàn)身太重[N];山西經(jīng)濟日報;2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊小高;考慮加工誤差的油膜軸承動態(tài)性能研究[D];重慶大學;2015年

2 吳超;具有主動控制功能的油膜軸承研究[D];上海大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張艷娟;磁流體潤滑油膜的數(shù)值求解與實驗研究[D];太原科技大學;2015年

2 蔡敏;線材軋機油膜軸承運行穩(wěn)定性研究[D];太原科技大學;2015年

3 薛濤;軋機油膜軸承試驗臺參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];太原科技大學;2011年

4 祁廣寶;線材高速軋機油膜軸承承載狀態(tài)與仿真測試系統(tǒng)開發(fā)[D];浙江大學;2005年

5 凡明;軋機油膜軸承實驗臺監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[D];太原科技大學;2009年

6 孫建召;新型軋機油膜軸承磁流體潤滑理論與實驗研究[D];太原科技大學;2011年

7 周利俊;油膜軸承試驗臺系統(tǒng)研制[D];華南理工大學;2013年

8 耿延龍;軋機油膜軸承試驗臺的研制[D];北京交通大學;2014年

9 陶磊;軋機油膜軸承關鍵特性參數(shù)的優(yōu)化設計[D];太原科技大學;2010年

10 姚建斌;新型無錐套油膜軸承數(shù)值計算與實驗研究[D];太原科技大學;2007年

  本文關鍵詞：磁流體潤滑油膜的數(shù)值求解與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：282180