可傾瓦軸承具有噪聲較小、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定的特點,在大型的旋轉(zhuǎn)機械中已得到了廣泛的應(yīng)用。因此研究可傾瓦軸承潤滑油膜的承載性能已成為了重要的課題。本文結(jié)合兩相流理論、計算流體力學(xué)、計算固體力學(xué)對五瓦可傾瓦軸承的承載性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。此研究首先對可傾瓦軸承的流體域進(jìn)行了實體建模,并將之劃分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。開發(fā)了適合模型計算的自定義動網(wǎng)格方法和可以更新軸頸與瓦塊速度變化的UDF程序,以此來適應(yīng)可傾瓦軸承在工作時瓦塊的自由偏轉(zhuǎn)。隨后研究了可傾瓦軸承在使用普通潤滑油時,潤滑油膜在不同轉(zhuǎn)速,不同預(yù)載荷系數(shù)的情況下的承載能力、壓力分布以及瓦塊平衡擺角的變化。然后在此基礎(chǔ)上選取了轉(zhuǎn)速與預(yù)載荷系數(shù)的合適的參數(shù)范圍,進(jìn)一步研究了向普通潤滑油中加入固體顆粒后,顆粒體積分?jǐn)?shù)以及顆粒直徑對多相油膜承載能力、壓力分布以及瓦塊平衡擺角的影響。最后對可傾瓦滑動軸承的瓦片進(jìn)行流固耦合分析,研究了固體顆粒直徑變化時,軸套的應(yīng)力及變形量分布情況。數(shù)值模擬結(jié)果表明,普通潤滑油油膜承載能力隨著轉(zhuǎn)速以及預(yù)載荷系數(shù)的提高而有明顯增加,并且其油膜穩(wěn)定性也有所改善。當(dāng)添加的固體顆粒體積分?jǐn)?shù)以及固體顆粒直徑處于合適的范圍時,潤滑油膜的承載能力會有很大的提升,而且油膜的承載能力會隨著固體顆粒體積分?jǐn)?shù)以及顆粒直徑的增大而提高。當(dāng)加入固體顆粒后,軸瓦的變形與應(yīng)力會稍稍變大,但是其等效應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的屈服強度,而且其變形分布相較于使用普通潤滑油時的變形分布要相對均勻。本文在充分論據(jù)的基礎(chǔ)得出的結(jié)論可以為可傾瓦軸承潤滑油添加劑的開發(fā)與研制提供理論依據(jù),具有一定的實際意義。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

圖２．１數(shù)值模擬過程逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑耦合逡逑及固體控制方程逡逑流動過程中，根據(jù)物理原理，其滿足質(zhì)量、動量和能量三個守恒是混合液體，流體相必須遵守組分守恒定律［３｜］。逡逑守恒方程：逡逑１１逡逑

ａ）網(wǎng)格變化前邐ｂ）網(wǎng)格變化后逡逑圖２．４網(wǎng)格變化示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．４邋Ｇｒｉｄ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑２．６本章小結(jié)逡逑第二章主要是對一些理論基礎(chǔ)進(jìn)行了描述，主要包括計算流體力學(xué)以及流固逡逑耦合，闡述了邋ＣＦＤ數(shù)值模擬的流程，選擇了合適的湍流模型與多相流模型，確逡逑定了流固耦合方式。并根據(jù)軸承在運轉(zhuǎn)過程中導(dǎo)致油膜網(wǎng)格邊界不斷變形的情逡逑況，研究了一種自定義動網(wǎng)格方法，以此保證了網(wǎng)格的質(zhì)量。逡逑１６逡逑

而造成影響可傾瓦軸承工作的不穩(wěn)定因素。逡逑３．２可傾瓦軸承平衡位置的求解方法逡逑如圖３．１所示，在油膜合力Ｆｒ的作用下，軸頸不僅發(fā)生旋轉(zhuǎn)，而且還有平逡逑移運動，在油膜力Ｆｐ的作用下，瓦片在圍繞其支點進(jìn)行擺動。逡逑可傾瓦軸承直徑方向上的受力方程：逡逑廠＝邋ｔ（Ｐ，ｘ＂０邐（３－１）逡逑ｉ＝ｌ逡逑瓦塊受力的方程為：逡逑Ｍ邋＝邋ＹＪ（ｐｊｘｓｌｘｌｊ）邐（３．２）逡逑ｊ＝ｉ逡逑其中，逡逑／一一軸頸表而上各個網(wǎng)格的編號逡逑１７逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉玲;蔡俊;熊紅蓮;;穿孔板褶皺復(fù)合結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能優(yōu)化研究[J];噪聲與振動控制;2013年04期

2 葛如海;王桃英;許棟;臧綾;;基于動網(wǎng)格和UDF技術(shù)的氣缸動態(tài)特性研究[J];機床與液壓;2010年21期

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1 彭U

本文編號：2829658