層流、紊流共存時(shí)動(dòng)靜壓軸承靜特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 16:08
具有深淺腔的動(dòng)靜壓徑向滑動(dòng)軸承由于深淺腔與封油邊處的油膜厚度差別最大,常常導(dǎo)致紊流、層流甚至過渡區(qū)處于同一軸承腔中,本文以此為研究對(duì)象,建立了層流、紊流共存時(shí)油膜的數(shù)學(xué)模型,用有限元法計(jì)算了不同流態(tài)共存時(shí)滑動(dòng)軸承的壓力分布及主要靜特性參數(shù)。首先,論述了常用的幾種紊流潤(rùn)滑模式的優(yōu)缺點(diǎn),建立了層流、紊流共存時(shí)的油膜雷諾方程及邊界條件并進(jìn)行了有限元分析,編制了相應(yīng)的程序。其次,討論了軸承系統(tǒng)在不同流態(tài)共存時(shí)轉(zhuǎn)速、供油壓力以及偏心率等參數(shù)對(duì)軸承靜特性的影響。計(jì)算表明在相同運(yùn)行參數(shù)時(shí)動(dòng)靜壓徑向軸承紊流工況的承載力、摩擦力、摩擦力矩最大,混合流態(tài)次之,層流最小,而軸承端泄流量受流態(tài)影響變化較復(fù)雜,大偏心時(shí)層流計(jì)算結(jié)果明顯大于紊流情況的計(jì)算結(jié)果。另外,臨界雷諾數(shù)的大小對(duì)不同流態(tài)共存時(shí)軸承靜特性影響較大。因此如何準(zhǔn)確地確定動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承的臨界雷諾數(shù)是今后研究的一個(gè)重要問題。
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
流體質(zhì)點(diǎn)三維受力圖
從圖6.la至6.Ic可以看出對(duì)于具有深淺腔的階梯軸承在不同位置的油膜雷諾數(shù)相差很大,隨著軸頸轉(zhuǎn)速的升高圖中的白色區(qū)域(雷諾數(shù)在Re。二1388附近的區(qū)域)由深腔轉(zhuǎn)移到淺腔,最終向封油邊靠近。如果按照理論計(jì)算的臨界雷諾數(shù)Re。二1388來判斷層、紊狀態(tài),則有些地方呈現(xiàn)明顯層流狀態(tài),而有些地
6計(jì)算結(jié)果及分析偏心率的變化情況。由圖6.2可以看出當(dāng)軸頸轉(zhuǎn)速較低時(shí)(。二5000,,)按照三種不同流態(tài)計(jì)算的偏位角有限元結(jié)果相差很小,隨著轉(zhuǎn)速的升高流態(tài)對(duì)偏位角的影響不是很明顯,但其隨偏心率的增大先減小再增大的趨勢(shì)可以說明軸頸中心是繞軸承中心渦動(dòng)的。圖6.7至圖6.9表示了相同轉(zhuǎn)速下、不同偏心率時(shí)偏位角隨供油壓力的變化情況,圖中可以看出紊流狀態(tài)的計(jì)算結(jié)果高于層流狀態(tài),而采用混合模式得出的結(jié)果介于紊流與層流模式之間,從圖中大致可以看出隨著供油壓力的增大軸承的偏位角逐漸減小,總的來講偏位角的隨各參數(shù)的變化規(guī)律不是很明顯。一一.卜-L日min日 rFIOW一 MixingPattem--咨一 ~TUFt)U!entF10W日l|日4!,‘18干一‘一一一一一.一一 0.00.20再0.60一8 0.00.20.40.60.81.0圖6.2偏位角一偏心率變化(Q=5000
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究[J]. 楊金福,楊晟博,陳策,王永軍,吳文峰. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2008(08)
[2]浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承失穩(wěn)轉(zhuǎn)速計(jì)算方法研究[J]. 岑少起,郭紅,李瑞珍. 現(xiàn)代制造工程. 2008(01)
[3]新型高速滑動(dòng)軸承的發(fā)展現(xiàn)狀及其特性[J]. 王麗麗. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2007(05)
[4]錯(cuò)位浮環(huán)軸承流體動(dòng)力特性的邊界元分析[J]. 邢彭齡,楊德全,代玉杰. 軸承. 2006(10)
[5]我國(guó)摩擦學(xué)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 溫詩(shī)鑄. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(11)
[6]高速紊流動(dòng)靜壓混合軸承熱效應(yīng)研究[J]. 郭力,周海萍,李波. 湖南輕工業(yè)高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2003(Z1)
[7]基于復(fù)合型紊流潤(rùn)滑理論的徑向滑動(dòng)軸承紊流潤(rùn)滑性能的研究[J]. 王小靜,蘇葒,張直明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]周隙密封紊流潤(rùn)滑研究[J]. 王小靜,張直明,孫美麗. 太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(S1)
[9]縫隙節(jié)流浮環(huán)動(dòng)靜壓推力軸承紊流有限元分析[J]. 張永宇,岑少起,楊金鋒. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2002(03)
[10]浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承的穩(wěn)定性研究[J]. 陶浩,岑少起,楊金鋒. 河南科學(xué). 2002(04)
碩士論文
[1]供油壓力對(duì)浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承性能影響及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李鵬舉.鄭州大學(xué) 2009
[2]計(jì)入深腔氣穴及浮環(huán)質(zhì)量的三維浮環(huán)軸承特性研究[D]. 胡松峰.鄭州大學(xué) 2007
[3]徑一推聯(lián)合動(dòng)靜壓軸承動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳超.鄭州大學(xué) 2004
[4]電流變滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑模型及數(shù)值研究[D]. 張準(zhǔn).清華大學(xué) 2002
本文編號(hào):3308224
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
流體質(zhì)點(diǎn)三維受力圖
從圖6.la至6.Ic可以看出對(duì)于具有深淺腔的階梯軸承在不同位置的油膜雷諾數(shù)相差很大,隨著軸頸轉(zhuǎn)速的升高圖中的白色區(qū)域(雷諾數(shù)在Re。二1388附近的區(qū)域)由深腔轉(zhuǎn)移到淺腔,最終向封油邊靠近。如果按照理論計(jì)算的臨界雷諾數(shù)Re。二1388來判斷層、紊狀態(tài),則有些地方呈現(xiàn)明顯層流狀態(tài),而有些地
6計(jì)算結(jié)果及分析偏心率的變化情況。由圖6.2可以看出當(dāng)軸頸轉(zhuǎn)速較低時(shí)(。二5000,,)按照三種不同流態(tài)計(jì)算的偏位角有限元結(jié)果相差很小,隨著轉(zhuǎn)速的升高流態(tài)對(duì)偏位角的影響不是很明顯,但其隨偏心率的增大先減小再增大的趨勢(shì)可以說明軸頸中心是繞軸承中心渦動(dòng)的。圖6.7至圖6.9表示了相同轉(zhuǎn)速下、不同偏心率時(shí)偏位角隨供油壓力的變化情況,圖中可以看出紊流狀態(tài)的計(jì)算結(jié)果高于層流狀態(tài),而采用混合模式得出的結(jié)果介于紊流與層流模式之間,從圖中大致可以看出隨著供油壓力的增大軸承的偏位角逐漸減小,總的來講偏位角的隨各參數(shù)的變化規(guī)律不是很明顯。一一.卜-L日min日 rFIOW一 MixingPattem--咨一 ~TUFt)U!entF10W日l|日4!,‘18干一‘一一一一一.一一 0.00.20再0.60一8 0.00.20.40.60.81.0圖6.2偏位角一偏心率變化(Q=5000
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]滑動(dòng)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究[J]. 楊金福,楊晟博,陳策,王永軍,吳文峰. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2008(08)
[2]浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承失穩(wěn)轉(zhuǎn)速計(jì)算方法研究[J]. 岑少起,郭紅,李瑞珍. 現(xiàn)代制造工程. 2008(01)
[3]新型高速滑動(dòng)軸承的發(fā)展現(xiàn)狀及其特性[J]. 王麗麗. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2007(05)
[4]錯(cuò)位浮環(huán)軸承流體動(dòng)力特性的邊界元分析[J]. 邢彭齡,楊德全,代玉杰. 軸承. 2006(10)
[5]我國(guó)摩擦學(xué)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 溫詩(shī)鑄. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(11)
[6]高速紊流動(dòng)靜壓混合軸承熱效應(yīng)研究[J]. 郭力,周海萍,李波. 湖南輕工業(yè)高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2003(Z1)
[7]基于復(fù)合型紊流潤(rùn)滑理論的徑向滑動(dòng)軸承紊流潤(rùn)滑性能的研究[J]. 王小靜,蘇葒,張直明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]周隙密封紊流潤(rùn)滑研究[J]. 王小靜,張直明,孫美麗. 太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(S1)
[9]縫隙節(jié)流浮環(huán)動(dòng)靜壓推力軸承紊流有限元分析[J]. 張永宇,岑少起,楊金鋒. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2002(03)
[10]浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承的穩(wěn)定性研究[J]. 陶浩,岑少起,楊金鋒. 河南科學(xué). 2002(04)
碩士論文
[1]供油壓力對(duì)浮環(huán)動(dòng)靜壓軸承性能影響及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李鵬舉.鄭州大學(xué) 2009
[2]計(jì)入深腔氣穴及浮環(huán)質(zhì)量的三維浮環(huán)軸承特性研究[D]. 胡松峰.鄭州大學(xué) 2007
[3]徑一推聯(lián)合動(dòng)靜壓軸承動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳超.鄭州大學(xué) 2004
[4]電流變滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑模型及數(shù)值研究[D]. 張準(zhǔn).清華大學(xué) 2002
本文編號(hào):3308224
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