浮動軸承結構參數對轉子潤滑性能的影響研究
發(fā)布時間:2017-10-08 15:27
本文關鍵詞:浮動軸承結構參數對轉子潤滑性能的影響研究
【摘要】:浮動軸承與其他的軸承相比有著它的不同點,相對于普通軸承來講,浮動軸承里面增加了浮動環(huán),當軸承轉動速度達到一定值時,就會變成了浮動環(huán)內外兩個新的摩擦副,構成的兩個摩擦副的相對滑動速度都會更低,具有摩擦損耗量小、穩(wěn)定性好,使用工作時間長等特點。目前,針對浮動軸承很多的工作情況,國內外學者做了不少的研究,但是在高速度的旋轉工作狀態(tài)下,此時浮動軸承的油膜潤滑性能如何一直沒有進展。本文在浮動軸承的結構參數對其動態(tài)特性、偏心率、穩(wěn)定性等潤滑特性的影響方面做了一系列研究,為浮動軸承的進一步研究提供了理論依據。 本論文是以車用渦輪增壓器中所使用的浮動軸承為研究對象,,針對浮動軸承的結構參數(主要以內外半徑比和間隙比為主)對轉子的潤滑性能的影響進行分析,主要研究內容包括: (1)基于流體動力學、摩擦學等理論知識,建立了浮動軸承潤滑基本方程、載荷力矩平衡方程、油膜厚度方程、索氏數等,并對浮動軸承的潤滑特性進行分析。 (2)針對浮動軸承的不同結構參數,重點分析了間隙比、內外半徑比對轉子的潤滑性能的影響,歸納總結了結構參數對浮動軸承潤滑性能的影響規(guī)律。 (3)分別基于流體動壓潤滑理論和有限元方法對浮動軸承的動態(tài)特性進行了研究,并把兩者研究的數據結果進行了對比分析,證明了有限元方法在浮動軸承的動態(tài)特性研究中是可用的。 (4)根據浮動軸承的工作特點對其動力學方程組進行了構建,然后推導了浮動軸承系統(tǒng)的特征方程,并利用特征方程的解來分析浮動軸承系統(tǒng)的臨界轉速,同時基于R—H準則以及偏心率與結構參數的關系對不同的間隙比、內外半徑比時浮動軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了分析。
【關鍵詞】:浮動軸承 有限差分法 潤滑特性 有限元法
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH133.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目錄7-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內外研究現狀10-13
- 1.3 論文主要研究內容13-14
- 2 浮動軸承流體動壓潤滑理論基礎14-32
- 2.1 牛頓粘性定律14-15
- 2.2 流體三維連續(xù)方程15-17
- 2.3 Navier-Stokes 方程17-25
- 2.3.1 粘流微元體的受力與平衡17-19
- 2.3.2 牛頓流體的應力與應變率關系19-25
- 2.4 廣義雷諾方程25-27
- 2.4.1 流速方程25-26
- 2.4.2 廣義雷諾方程26-27
- 2.5 流體潤滑機理及其基本形式27-29
- 2.6 壓力邊界條件29-30
- 2.7 雷諾方程引入的假定30
- 2.8 本章小結30-32
- 3 浮動軸承油膜壓力分布特征分析32-42
- 3.1 浮動軸承數學模型的建立32-36
- 3.2 浮環(huán)軸承潤滑基本方程36-37
- 3.3 基于有限差分法的浮動軸承壓力分布規(guī)律研究37-41
- 3.3.1 有限差分法的基本原理和特點37-39
- 3.3.2 用有限差分法求解典型的浮動軸承油膜壓力39-41
- 3.4 本章小結41-42
- 4 結構參數對浮動軸承潤滑特性的影響分析42-49
- 4.1 浮動軸承的平衡條件42-43
- 4.2 數值分析推導43-46
- 4.3 結構參數與偏心率關系分析46
- 4.4 外膜承載能力分析46-47
- 4.5 本章小結47-49
- 5 結構參數對浮動軸承動態(tài)特性的影響分析49-60
- 5.1 基于流體動力潤滑理論的浮動軸承動態(tài)特性研究49-55
- 5.2 基于有限元法的浮動軸承的動態(tài)特性研究55-59
- 5.3 本章小結59-60
- 6 結構參數對浮動軸承穩(wěn)定性的影響分析60-68
- 6.1 軸承穩(wěn)定性分析原理60-61
- 6.2 浮動軸承系統(tǒng)動力學模型61-62
- 6.3 浮動軸承系統(tǒng)臨界轉速的計算62-64
- 6.4 基于 R-H 準則浮動軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析64-67
- 6.5 本章小結67-68
- 7 總結與展望68-70
- 7.1 總結68-69
- 7.2 創(chuàng)新點69
- 7.3 展望69-70
- 參考文獻70-75
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文75-76
- 致謝76-77
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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本文編號:994805
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