針對船舶可傾瓦推力軸承在實際運行過程中存在的軸系傾斜問題,建立傾斜狀態(tài)下可傾瓦推力軸承熱彈流體動壓潤滑計算模型,研究傾斜狀態(tài)對可傾瓦推力軸承靜動特性的影響。提出了以傾斜角和軸線投影角兩個參數(shù)來表征傾斜狀態(tài)的數(shù)學模型;聯(lián)合熱彈流體動壓潤滑模型和軸向油膜剛度、阻尼系數(shù)求解模型,全過程求解可傾瓦推力軸承靜動特性。靜態(tài)性能參數(shù)包括載荷、最小油膜厚度、最大油膜壓力、最高油膜溫度;動態(tài)性能參數(shù)包括軸向油膜剛度和阻尼系數(shù)。結果表明:軸線傾斜使每塊瓦承受載荷嚴重不均,造成各塊瓦巨大的性能差異;傾斜角增大使瓦所承受載荷、油膜壓力和油膜溫度增加,油膜厚度減小,且外載荷越大變化越顯著;軸線投影角所在軸瓦承受載荷最大,當軸線投影角在支點附近時,靜態(tài)性能參數(shù)皆有極值存在;軸線投影角在距瓦進油邊31°的位置時推力軸承軸向油膜剛度和阻尼系數(shù)有最大值。研究結果可為傾斜狀態(tài)下可傾瓦推力軸承可靠性的提高提供參考。
【部分圖文】：

式中：θq和rq為節(jié)點周向和徑向坐標。考慮軸線傾斜和瓦塊變形的膜厚方程為式中：γp為瓦塊擺動角；θp為節(jié)線位置角；hz為支點膜厚；r和θ分別為瓦塊上節(jié)點徑向和周向位置；u為熱彈變形量；rz和θz為瓦塊支點的徑向和周向坐標。

通過可傾瓦推力軸承熱彈流體潤滑計算程序計算得到給定結構以及工況條件下的推力軸承穩(wěn)定位置。首先根據(jù)動特性求解模型，采用中心差分法對求解方程進行離散化處理得到壓力微分項，然后用超松弛迭代法求解得到各節(jié)點的值，再將式（13)(14）積分即可得到推力軸承軸向油膜剛度和阻尼系數(shù)。3 結果分析與討論

1號瓦的載荷、最小油膜厚度、最大油膜壓力和最高油膜溫度隨軸線投影角在2π范圍內變化的規(guī)律如圖5所示，可以發(fā)現(xiàn)1號瓦靜態(tài)性能參數(shù)隨軸線投影角進行有規(guī)律的波動變化。由上節(jié)分析可知，軸線投影在1號瓦上時，其所承載載荷較大，當軸線投影角為20°時1號瓦承受載荷存在最大值，如圖5a所示，而后隨軸線投影角進一步增大載荷開始減小，直到在200°左右出現(xiàn)最小值，此時軸線投影角在5號瓦支點位置附近。當外載荷為1 000kN時，載荷最大值是最小值的5.44倍；外載荷為2 000kN時，載荷最大值是最小值的8.21倍；外載荷為3 000kN時，載荷最大值是最小值的10.44倍。因此，外載荷越大，差異性越大。油膜壓力隨軸線投影角的變化規(guī)律與軸瓦承受載荷隨軸線投影角的變化規(guī)律相似。當外載荷為3 500kN時，最大壓力的極大值為極小值的13.14倍。承載載荷越大使得油膜厚度越小，所以最小油膜厚度隨軸線投影角的變化規(guī)律與承載載荷的變化規(guī)律截然相反，最小油膜厚度在200°時有極大值，而在20°時有極小值，如圖5b所示。外載荷為3 500kN時，最小油膜厚度的極大值為極小值的6.46倍。
【相似文獻】

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