針對高速角接觸球軸承腔內(nèi)潤滑冷卻問題,采用VOF模型和多重坐標(biāo)系（MRF）法對高速角接觸軸承腔內(nèi)潤滑油流動特性進(jìn)行數(shù)值分析,分析油氣出口位置對軸承腔內(nèi)油相體積分?jǐn)?shù)和溫升的影響。結(jié)果表明:軸承腔內(nèi)的油相體積分?jǐn)?shù)和溫升在周向上分布并不均勻,油相體積分?jǐn)?shù)最低處和溫升最高處位于沿軸承回轉(zhuǎn)方向相對入口240°位置;從180°到240°改變油氣出口沿軸承回轉(zhuǎn)方向相對入口角度時,軸承腔內(nèi)溫升降低且油相體積分?jǐn)?shù)增大,從240°到270°改變相對入口角度時,軸承腔內(nèi)溫升升高且油相體積分?jǐn)?shù)減小;當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時,出口位置對軸承腔內(nèi)油相體積分?jǐn)?shù)和溫升影響減弱,油相分布與溫升分布在周向上更為均勻。因此,選擇合適的油氣出口位置能夠得到更好的潤滑效果。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系

對軸承腔體采用ICEM CFD進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,最終得到網(wǎng)格整體數(shù)量為1 621 301個,質(zhì)量達(dá)到0.5以上,滿足求解要求,網(wǎng)格模型如圖2所示。1.3 邊界條件及求解方法

當(dāng)進(jìn)油量為7 mL/h,空氣壓力為0.25 MPa,油氣出入口之間沿軸承旋轉(zhuǎn)方向的夾角為180°,轉(zhuǎn)速為10 000 r/min時,軸承腔內(nèi)油相分布隨時間變化如圖3所示。由圖3可以看出潤滑油經(jīng)噴嘴噴出后進(jìn)入軸承腔內(nèi)隨時間的擴(kuò)散軌跡,在初始階段潤滑油進(jìn)入軸承腔內(nèi)主要集中在噴嘴附近;隨著噴油時間的增加,潤滑油進(jìn)入量也在增加,逐漸蔓延至整個軸承腔;在0.28 s時潤滑油分布逐漸達(dá)到穩(wěn)定。由圖3還可以看出,軸承外圈油相分布相比內(nèi)圈分布更為密集,這是由于軸承腔內(nèi)潤滑油受到自身離心力作用而產(chǎn)生徑向運(yùn)動流向外圈。因此,軸承外圈油相體積分?jǐn)?shù)高于內(nèi)圈。滾珠的高速自旋使得潤滑油形成漩渦和回流,同時受到保持架及內(nèi)外圈在周向運(yùn)動的影響,所以潤滑油分布在滾珠表面附近的接觸域內(nèi),滾珠表面吸附有一層潤滑油膜。在上述分析中,油相在軸承腔內(nèi)分布達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,截面油相體積分?jǐn)?shù)與平均溫度在周向上分布如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3505157