基于單供氣孔靜壓氣體球軸承潤(rùn)滑機(jī)理及承載性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 18:28
隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,以氣體為潤(rùn)滑劑的軸承以其極小的摩擦系數(shù),在精密、超精密加工,高速運(yùn)轉(zhuǎn)、食品加工和現(xiàn)在比較熱門的微型發(fā)動(dòng)機(jī)方面,空氣軸承具有很廣泛的應(yīng)用前景。但是,對(duì)氣體軸承載性能的研究以及性能的測(cè)試研究,進(jìn)展比較緩慢,大大制約著空氣軸承的推廣應(yīng)用。專用分析軟件的出現(xiàn)和高性能計(jì)算機(jī)的推出,為求解軸承設(shè)計(jì)中的非線性方程和對(duì)軸承性能的模擬提供了一個(gè)有效的途徑。本文對(duì)氣體軸承模型的理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬及其實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究和闡述。首先,本文以單供氣孔靜壓球面氣體軸承為例,進(jìn)行模型建立。利用雷諾方程推導(dǎo)出軸承承載能力方程,推導(dǎo)出軸承的承載能力W、氣體質(zhì)量流量m和剛度K表達(dá)式。通過(guò)加入邊界條件,采用差分法對(duì)雷諾方程進(jìn)行數(shù)值求解。利用MATLAB編程、計(jì)算,最終求得了氣膜內(nèi)各處的壓力分布。其次,筆者在GAMBIT中對(duì)氣膜建立模型、網(wǎng)格劃分,之后用FLUENT進(jìn)行仿真,通過(guò)改變軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)和氣體參數(shù),得到了不同參數(shù)下軸承承載性能圖形。這些圖形直觀明了,有利用加深設(shè)計(jì)人員對(duì)軸承性能的認(rèn)識(shí),對(duì)軸承設(shè)計(jì)者有很大的幫助。之后對(duì)軟件模擬的結(jié)果進(jìn)行處理,得到了不同參數(shù)下對(duì)軸承性能的影響...
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓柱氣體軸承結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 球軸承結(jié)構(gòu)示意圖的氣體經(jīng)節(jié)流孔流入氣膜,孔后的壓力下降為 Pd ,因?yàn)榍蛎媸呛蟮膲毫κ腔ハ嘞嗟鹊。氣體從節(jié)流孔后流出后分為二路,一一路向外徑2θ 圓錐外邊界流入大氣。氣體壓力則自節(jié)流孔后方處的環(huán)境壓力 Pa。由 Pd 逐漸變?yōu)?Pa 的壓力形成球面軸承的承力與球窩內(nèi)包角1θ 、球窩外包角2θ 、節(jié)流孔分布錐角0θ 、半數(shù)目 n 有關(guān)。止推軸承
圖 2.4 小孔節(jié)流示意圖度,d0 為小孔直徑,一般取為 0.15~0.6mm。特征,在軸承上開(kāi)了一個(gè)小氣腔 d1。其節(jié)流面是環(huán)形節(jié)流,還要求 ^2/400πd h> A=πd。若,使節(jié)流圓周在氣腔內(nèi)圍成的環(huán)形面積 πd ( h+:截面為最小面積,節(jié)流方式才是簡(jiǎn)單孔節(jié)流。度 h 有關(guān)。如果軸承實(shí)際工作中不滿足上式,則們可知:≤ kdpβ121當(dāng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FLUENT的徑向靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性研究[J]. 于賀春,馬文琦,王祖溫,徐立芳. 潤(rùn)滑與密封. 2009(12)
[2]基于FLUENT軟件的多孔質(zhì)靜壓軸承靜態(tài)特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫雅洲,盧澤生,饒河清. 機(jī)床與液壓. 2007(03)
[3]氣體靜壓軸承的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J]. 李華川,黃尚猛,晏小鋒. 哈爾濱軸承. 2006(01)
[4]雷諾氣體潤(rùn)滑方程的適用范圍[J]. 郭良斌,孫昂. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[5]小孔節(jié)流靜壓氣體球軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 郭良斌,王祖溫,孫昂. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]一種氣體靜壓球面軸承的參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 陶繼忠,殷國(guó)富,汪法根. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(18)
[7]CFD技術(shù)及在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 鐘英杰,都晉燕,張雪梅. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]徑向小孔靜壓氣體軸承的試驗(yàn)研究[J]. 侯 予,王 瑾,陳純正. 潤(rùn)滑與密封. 2002(02)
[9]氣體靜壓多孔質(zhì)止推軸承靜態(tài)特性的理論發(fā)展[J]. 杜金名,盧澤生. 潤(rùn)滑與密封. 2001(04)
[10]空氣靜壓軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳海斌,鐘先信,程雪梅. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(01)
博士論文
[1]高剛度空氣靜壓軸承研究[D]. 張君安.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]靜壓止推氣體軸承性能分析[D]. 黃灝.上海交通大學(xué) 2009
[2]靜壓氣體徑向軸承的靜動(dòng)特性研究[D]. 彭萬(wàn)歡.中國(guó)工程物理研究院 2006
[3]三維N-S方程數(shù)值求解及S-A湍流模型應(yīng)用研究[D]. 李廣寧.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2997719
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圓柱氣體軸承結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 球軸承結(jié)構(gòu)示意圖的氣體經(jīng)節(jié)流孔流入氣膜,孔后的壓力下降為 Pd ,因?yàn)榍蛎媸呛蟮膲毫κ腔ハ嘞嗟鹊。氣體從節(jié)流孔后流出后分為二路,一一路向外徑2θ 圓錐外邊界流入大氣。氣體壓力則自節(jié)流孔后方處的環(huán)境壓力 Pa。由 Pd 逐漸變?yōu)?Pa 的壓力形成球面軸承的承力與球窩內(nèi)包角1θ 、球窩外包角2θ 、節(jié)流孔分布錐角0θ 、半數(shù)目 n 有關(guān)。止推軸承
圖 2.4 小孔節(jié)流示意圖度,d0 為小孔直徑,一般取為 0.15~0.6mm。特征,在軸承上開(kāi)了一個(gè)小氣腔 d1。其節(jié)流面是環(huán)形節(jié)流,還要求 ^2/400πd h> A=πd。若,使節(jié)流圓周在氣腔內(nèi)圍成的環(huán)形面積 πd ( h+:截面為最小面積,節(jié)流方式才是簡(jiǎn)單孔節(jié)流。度 h 有關(guān)。如果軸承實(shí)際工作中不滿足上式,則們可知:≤ kdpβ121當(dāng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FLUENT的徑向靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性研究[J]. 于賀春,馬文琦,王祖溫,徐立芳. 潤(rùn)滑與密封. 2009(12)
[2]基于FLUENT軟件的多孔質(zhì)靜壓軸承靜態(tài)特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫雅洲,盧澤生,饒河清. 機(jī)床與液壓. 2007(03)
[3]氣體靜壓軸承的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J]. 李華川,黃尚猛,晏小鋒. 哈爾濱軸承. 2006(01)
[4]雷諾氣體潤(rùn)滑方程的適用范圍[J]. 郭良斌,孫昂. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[5]小孔節(jié)流靜壓氣體球軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)[J]. 郭良斌,王祖溫,孫昂. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(11)
[6]一種氣體靜壓球面軸承的參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 陶繼忠,殷國(guó)富,汪法根. 中國(guó)機(jī)械工程. 2004(18)
[7]CFD技術(shù)及在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 鐘英杰,都晉燕,張雪梅. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]徑向小孔靜壓氣體軸承的試驗(yàn)研究[J]. 侯 予,王 瑾,陳純正. 潤(rùn)滑與密封. 2002(02)
[9]氣體靜壓多孔質(zhì)止推軸承靜態(tài)特性的理論發(fā)展[J]. 杜金名,盧澤生. 潤(rùn)滑與密封. 2001(04)
[10]空氣靜壓軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳海斌,鐘先信,程雪梅. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(01)
博士論文
[1]高剛度空氣靜壓軸承研究[D]. 張君安.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]靜壓止推氣體軸承性能分析[D]. 黃灝.上海交通大學(xué) 2009
[2]靜壓氣體徑向軸承的靜動(dòng)特性研究[D]. 彭萬(wàn)歡.中國(guó)工程物理研究院 2006
[3]三維N-S方程數(shù)值求解及S-A湍流模型應(yīng)用研究[D]. 李廣寧.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2997719
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/2997719.html
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