喷嘴位置对轴承腔内油气润滑两相流的影响

基于气液两相流理论,采用多重坐标系法构建角接触球轴承数值计算模型,分析不同喷嘴位置和转速下轴承腔内油相体积分数、保持架表面及轴承内外圈的油气分布特性。结果表明:在轴承低转速下,正面供油时轴承腔内油相体积分数及其周向分布的波动大于背面供油;正面供油时保持架下表面会产生润滑油的积聚,造成润滑油无法及时通过出口排出,而背面供油时润滑油在保持架表面的油相分布更均匀;正面供油时内圈左面油相体积分数较高,外圈油相分布变化较大,而背面供油时内圈右面、中间面及外圈中间面油相体积分数较高。不同转速下喷嘴位置对腔内油相分布的影响也不同,低转速下正面供油时腔内油相体积分数更高,高转速下喷嘴位置对轴承腔内油相分布的影响较小,润滑油在轴承腔内分布较为均匀,保持架下侧未见明显的润滑油积聚。

含石墨烯油气润滑的角接触球轴承腔热流数值分析

为更有效地降低大功率高速电主轴用高速角接触球轴承腔温度,对含石墨烯的油气润滑影响轴承腔热流特性的规律进行分析。基于流体力学守恒方程,建立了高速角接触球轴承腔体内压缩气体、润滑油和石墨烯颗粒形成的气液固三相流热流分析数学模型。通过数值模拟分析了不同速度压缩气体状态下油气通道中的石墨烯润滑油环状流形成条件、轴承腔内石墨烯润滑油流场速度,以及石墨烯颗粒分布与轴承腔温度场的关系。结果表明,石墨烯润滑油速度与压缩气体速度之比为1∶10时,油气通道中会形成石墨烯润滑油环状流,使高速角接触球轴承腔具有良好的润滑效果;高速运转工况下,轴承腔内石墨烯的分布状态同时受离心力与滚珠高速自旋的影响,而且石墨烯颗粒分布越密集,该区域的温度越低;石墨烯润滑油在滚珠与内圈接触区域流速越大,表面换热系数越高,该区域散热越快,为石墨烯油气润滑更好地降低高速角接触球轴承温度、保障轴承正常工作提供了理论依据。

油气润滑技术在板坯连铸机上的应用分析

在现代钢铁工业中,板坯连铸机是生产高质量钢板的关键设备。鉴于此,本文主要介绍了油气润滑技术在板坯连铸机上的应用,通过对该技术的原理、特点和优势进行分析,阐述了其在提高设备运行效率、降低维护成本等方面的重要作用。同时,讨论油气润滑技术在板坯连铸机上的应用效果和注意事项,为该技术的推广和应用提供了参考。

考虑轴颈倾斜与空泡运动的径向滑动轴承油气润滑分析

由于重载作用及制造误差而导致的轴颈倾斜现象会改变轴承不同截面处的偏心率及油膜厚度,滑动轴承高速运转时,油膜间隙中会不可避免地混入微小气泡,因此探究轴颈发生倾斜时油气两相流对径向滑动轴承润滑特性的影响很有必要。将考虑空泡运动的、修正后的Rayleigh-Plesset(mRPS)方程与雷诺方程共同联立,通过编写相应算法求解耦合后的方程,分析含气率、气泡参数以及轴颈倾斜程度对滑动轴承静特性参数的影响。结果表明:在不同转速下,随着含气率的增加,最大油膜压力、承载力、端泄流量、摩擦力等静特性参数呈下降趋势;气泡参数对润滑性能的影响与偏心率有关,增大气泡的表面膨胀黏度与减小初始气泡半径对轴承润滑会产生相同的效果;轴颈倾斜会改变油膜压力分布及数值大小,同时使空化区域发生倾斜;随着轴颈倾斜程度的增加,滑动轴承静特性参数逐渐增大,且在大偏心率大倾斜度时更为显著;适当改变气泡参数与油液含气率会在一定程度上削弱由轴颈倾斜带来的影响。

高速电主轴油气润滑参数优化系统及平台设计

油气润滑是高速电主轴最高效的冷却润滑方式,然而要达到最佳的润滑效果必须针对不同型号轴承以及不同工况设定准确的油气润滑参数,这就需要可靠的试验装备进行大量的试验分析。为此搭建模拟电主轴运行工况的实验平台,设计油气润滑系统并设计一种兼具油气混合器和油气分配器功能的油气混合分配器。试验结果表明:试验平台最佳的转速范围为0~30 000 r/min,满足高速机床主轴试验的转速要求;油气混合分配器供油误差满足±10%的行业标准,使用寿命达到12万次。因此搭建的试验平台和油气润滑系统对高速电主轴油气润滑参数的试验研究有较高的可靠性。

高速重载油气润滑主轴温度场特性的研究

以落地式铣镗加工中心主轴为研究对象,利用SolidWorks软件中的Simulation模块研究主轴转速、压缩空气流量等参数对主轴温度场变化的影响。分析结果表明:轴承内圈与滚珠接触区温度最高并向外辐射,油气润滑喷嘴靠近此区域;轴承温度随主轴转速增加而升高,当超过某一极限转速温度陡然升高,此时需优化参数;轴承温度随压缩空气流量的增加而降低,随润滑油液黏度的增加而升高,合理选择压缩空气流量及润滑油液黏度对轴承温度变化具有较大意义;轴套循环冷却一定程度上可配合油气润滑降低轴承的温度。

油气润滑油抗结焦性能的研究

通过成焦板试验,考察了目前国内钢厂在用的几款油气润滑油产品的抗结焦性,并进一步研究了分散剂与矿物型基础油对油气润滑油抗结焦性的影响。结果表明:分散剂的引人能显著改善油气润滑油的抗结焦性能;不同黏度等级的基础油对油气润滑油抗结焦性有很大影响,其蒸发特性和热安定性与抗结焦性有很好的对应性。

油气润滑的介绍及其应用中的故障处理

油气润滑为较新的润滑方式,和常规润滑方式对比,油气润滑存在一定优越性,可用在冶金机械工业设备最新发展的需要,特别是棒线材轧机和导卫的轴承等。文章对于油气润滑方式实施分析,总结油气润滑系统平时维护方法及故障处置措施。

油气润滑系统发展综述

在回顾油气润滑系统国内外发展历程的基础上,对进入21世纪以来油气润滑系统的发展现状作了综合评述,说明油气润滑系统的理论研究逐步深入,集成方式不断完善,应用场合继续延伸,尤其是与计算机技术、传感检测技术的有机结合,使其在自动化程度、润滑可靠性等方面有了长足的进步。对油气润滑系统的发展前景进行了预测,指出特殊条件下气液两相流体环状流型形成机制、润滑点最佳供油量、系统高可靠性将是未来的发展方向。

喷嘴结构对高速滚动轴承油气润滑两相流特性的影响

基于油气两相流基本理论,采用Fluent仿真软件建立油气润滑系统喷嘴、轴承腔的油气两相流模型,分析油气两相流流经直接喷射型和内圈喷射型2种结构喷嘴后在轴承腔内的流动状态,分析内圈喷射型喷嘴的竖直管道与倾斜管道夹角及喷嘴出口结构等关键设计参数对轴承内部油气两相流分布状况的影响。仿真结果表明:内圈喷射型喷嘴具有更好的润滑效果,减小了油气润滑系统的耗油量和耗气量;竖管与倾斜管道夹角越小,越利于环状流的保持,供油均匀性越好;突扩管结构设计,有利于缓解因油气波动造成的供油不均匀。

高速角接触轴承油气润滑两相流动特性数值研究

针对油气润滑高速角接触球轴承腔内润滑冷却问题,提出了角接触球轴承油气两相润滑高精度数值计算模型。采用两相流模型和多重坐标系方法模拟轴承腔内两相流动特性;研究轴承运行工况及保持架几何参数对轴承腔内流场分布与换热效率的影响。结果表明:球形兜孔保持架轴承腔内的平均温度低于柱形兜孔保持架轴承,与实验结果相符。同时,过大或过小的兜孔间隙均会造成轴承腔内平均温度升高,因此合适的保持架兜孔结构与几何参数对于提高滚动轴承润滑性能至关重要。单个油气入口时,轴承腔内的润滑油分布并不均匀,在油气入口附近油相体积分数达到最大值;随着与入口位置距离的增加,油相体积分数逐渐降低。

高速轴承油气润滑系统的研究及应用现状

随着高速加工技术的快速发展,油气润滑技术应用于高速机床/磨床电主轴轴承已成为目前发展的普遍趋势。概述近年来油气润滑系统应用于高速轴承的研究现状及应用进展,总结油气润滑系统组成、主要影响因素、油气两相流形成机制、润滑状态、关键部件研制等油气润滑系统的研究成果和应用现状,阐述油气润滑系统的设计难点,并提出油气润滑系统研究的未来发展方向。

油气润滑系统水平管路中环状流的形成过程及特性研究

基于两相流基本理论,采用Fluent建立油气润滑系统水平管路中油气两相流的模型,并分析形成环状流的条件。在此基础上,提出新的供油方式,即在润滑油区域有一微小间隙,使压缩空气可直接穿过润滑油中间的空隙;分析新供油方式下形成环状流的条件。结果表明,新的供油方式下油气形成环状流的效率高,环状流液膜均匀性好;在相同供油量情况下,新供油方式形成环状流需要的入口气相速度低,且气速增大时一般不会形成夹带液滴,能够实现较好的环状流流型。

滚动轴承油气润滑性能的试验研究

为了研究不同工况下油气润滑所需的最佳供油量,研制了一台能够对油气润滑滚动轴承温度场进行测量的试验台。通过对比试验研究发现:与传统的连续供油润滑方式相比,油气润滑具有较低的温升;试验研究了油气润滑过程中供油量对润滑效果的影响,发现不同的工况条件对应不同的最佳供油量,以该供油量进行润滑可使滚动轴承的温升最低;通过理论分析,提出了用于描述滚动轴承工况的参数s,并通过大量的试验研究,得到了工况参数s与最佳供油量之间的四次多项式插值曲线,建立了能够对油气润滑最佳供油量进行预测的数学模型,为工程实际应用中最佳供油量的确定提供了重要的理论依据。

油气润滑气液两相环状流流动特性分析

建立油气润滑气液两相环状流的数学模型,通过Fluent仿真,研究水平管内环状流的形成机制以及油气流速对其影响趋势。结果表明:气液两相流型随气相速度的变化,从分层流向环状流和雾状流转变,其中分层流向环状流的转变是附壁效应和气相涡旋流动的结果,环状流向雾状流的转变是气相撕裂油相形成细小油滴,并均匀混合的结果;在一定范围内最短进口长度和气速成正比关系。

油气润滑滚动轴承最佳供油量试验研究

在自行研制的油气润滑滚动轴承的试验装置上,研究了在不同载荷下供油量变化对油气润滑滚动轴承外圈温度的影响过程。结果表明,发现随着载荷的升高,最佳供油量的数值不断增大,表明油气润滑在不同的工况条件下要采用不同的最佳供油量进行工作,才能实现最佳的油气润滑效果。

高速滚动轴承油气润滑试验研究

对高速滚动轴承7006C进行了油气润滑试验研究。测试了油气润滑供油量、润滑油粘度、油气压力和转速对被试轴承温升的影响,确定了高速滚动轴承合理的油气润滑参数。试验表明:随着供油量增大,轴承温度呈现由大变小,再由小变大的渐进变化;随着粘度指数的增大,轴承温升同样呈现由大到小,再由小到大的变化过程;在本试验装置额定的油气压力范围内,随着油气压力增加,轴承温升呈单调下降趋势;随着转速的升高,轴承温升相应地增加。

滚动轴承油气润滑及喷油润滑温度场对比研究

分析滚动轴承内部生热机制,计算不同转速下油气润滑和喷油润滑的轴承滚道表面对流换热系数;应用Workbench流场分析模块,建立滚动轴承流体域几何模型,对不同转速下滚动轴承油气润滑和喷油润滑时轴承腔热流耦合温度场进行仿真分析。结果表明,当轴承转速较低时,油气润滑和喷油润滑时轴承腔最高温度基本相同,但油气润滑条件下轴承腔的整体温度远远低于喷油润滑方式;当轴承转速较高时,油气润滑条件下的轴承腔最高温度要远远低于喷油润滑条件下的轴承腔最高温度,从而验证了高速工况下油气润滑的优越性。

油气进口位置和进气量对油气润滑滚动轴承性能影响的研究

在自行研制的油气润滑滚动轴承的试验装置上,在保持进油量不变条件下,分别研究了油气进口位置变化和进气量大小对油气润滑滚动轴承外圈温度的影响过程,发现改变进气位置,会对各温度测量点的温度升高过程有所影响;滚动轴承的润滑效果随进气量的升高而提高,但当进气量大到一定程度后,继续增加进气量所产生的温度降低效果逐渐变小。

油气润滑滚动轴承试验装置的研制

根据油气润滑技术的特点,研制了一台可以用于油气润滑滚动轴承的试验装置。该装置具有对加载、转速、油气润滑的供油量、供气量、进气位置等参数的调整功能,能对滚动轴承外圈温度变化过程进行测试。通过一组具体的试验,证明该试验装置达到了预期的功能要求。与传统的连续供油润滑方式相比,采用油气润滑方式,可以使滚动轴承的温升速度大大降低,表明油气润滑与传统润滑方式相比的确具有十分显著的优越性。