本文關(guān)鍵詞：橢圓型油膜軸承流場特性研究

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【摘要】：隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械向大型、高速和高容量方向發(fā)展,軸承系統(tǒng)出現(xiàn)的故障越來越多,故障診斷越來越困難,維修成本也越來越高。油膜軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的重要支撐部件,其工作情況的好壞直接影響旋轉(zhuǎn)機(jī)械的可靠性、壽命、工作精度等技術(shù)指標(biāo)。而油膜軸承流場特性決定了旋轉(zhuǎn)機(jī)械是否具有充足承載力來平衡外界載荷,也決定了系統(tǒng)阻尼情況,是維持機(jī)械安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。故對油膜軸承流場特性進(jìn)行研究至關(guān)重要。橢圓型油膜軸承具有加工制造簡單,運(yùn)行穩(wěn)定性和散熱性好的特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中。本文以某企業(yè)生產(chǎn)的橢圓型油膜軸承為原型,分別通過理論編程計算、流場分析軟件模擬和實(shí)驗(yàn)研究三方面對橢圓軸承的流場特性進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容如下：(1)建立橢圓軸承的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行編程求解。主要包括：根據(jù)N-S方程和連續(xù)方程推導(dǎo)出雷諾方程,通過對比得到合理的模型計算參數(shù),針對橢圓軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得到承載力計算公式和計算收斂條件,并進(jìn)行編程計算。(2)對橢圓軸承物理模型進(jìn)行合理簡化,使用大型流場分析軟件FLUENT對油膜進(jìn)行是否考慮氣穴現(xiàn)象的模擬分析。結(jié)果表明,考慮氣穴影響的模擬結(jié)果更合理。在考慮氣穴影響的前提下模擬分析了不同軸頸轉(zhuǎn)速和供油壓力的流場特性,針對供油壓力過低時上瓦正壓區(qū)無法形成的情況,建立雙進(jìn)油口模型,并對新模型進(jìn)行不同軸頸轉(zhuǎn)速和供油壓力的流場特性模擬研究。(3)使用我校自主研制的大型油膜軸承綜合試驗(yàn)臺對橢圓軸承流場特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并將結(jié)果與理論計算和軟件模擬結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果規(guī)律較為吻合。
【關(guān)鍵詞】：橢圓軸承 流場特性 理論計算 軟件模擬 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-16
• 第二章 橢圓軸承流場理論計算16-36
• 2.1 橢圓軸承簡介16
• 2.2 橢圓軸承潤滑機(jī)理16-21
• 2.2.1 連續(xù)方程17-18
• 2.2.2 納維-斯托克斯18-19
• 2.2.3 雷諾方程19-20
• 2.2.4 承載力計算20-21
• 2.3 無量綱化21-22
• 2.4 數(shù)值計算方法22-26
• 2.4.1 簡介22-23
• 2.4.2 計算方法23-26
• 2.5 程序流程圖26-28
• 2.6 數(shù)值計算結(jié)果28-33
• 2.6.1 不同軸頸轉(zhuǎn)速的數(shù)值計算結(jié)果28-31
• 2.6.2 不同供油壓力的數(shù)值計算結(jié)果31-33
• 2.7 本章小結(jié)33-36
• 第三章 數(shù)值模擬方法及模型36-42
• 3.1 有限體積法36-37
• 3.1.1 有限體積法基礎(chǔ)知識36
• 3.1.2 有限體積法的計算步驟36-37
• 3.2 數(shù)學(xué)模型37-39
• 3.2.1 基本方程37-38
• 3.2.2 氣液兩相流控制方程38-39
• 3.2.3 計算網(wǎng)格確定39
• 3.3 計算步驟39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 流場特性數(shù)值模擬結(jié)果及分析42-58
• 4.1 橢圓軸承模型建立42-45
• 4.1.1 建立橢圓軸承物理模型42
• 4.1.2 建立數(shù)值模擬模型42-45
• 4.2 氣穴對橢圓軸承流場特性的影響45-48
• 4.2.1 不考慮氣穴時橢圓軸承流場特性45-46
• 4.2.2 考慮氣穴時橢圓軸承流場特性46
• 4.2.3 有無考慮氣穴時橢圓軸承流場特性對比46-48
• 4.3 不同工況的流場特性48-52
• 4.3.1 軸頸轉(zhuǎn)速對流場特性的影響48-50
• 4.3.2 供油壓力對流場特性的影響50-52
• 4.4 供油口數(shù)量對流場特性的影響52-56
• 4.4.1 雙供油口橢圓軸承模型的建立52-53
• 4.4.2 供油壓力對雙供油口模型流場特性的影響53-55
• 4.4.3 軸頸轉(zhuǎn)速對雙供油口模型流場特性的影響55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析58-68
• 5.1 引言58
• 5.2 大型油膜軸承綜合試驗(yàn)臺概述58-61
• 5.2.1 機(jī)械系統(tǒng)59
• 5.2.2 動壓潤滑系統(tǒng)59-60
• 5.2.3 稀油潤滑系統(tǒng)60-61
• 5.2.4 控制系統(tǒng)61
• 5.2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)原理及方案61-63
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對比分析63-65
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)步驟63
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及對比63-65
• 5.5 本章小結(jié)65-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 碩士期間發(fā)表論文及其他科研成果76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：662682