微型电机人字沟轴承润滑特性分析

针对某微型电机人字沟轴承的润滑问题,基于流体力学润滑理论、采用HBFA软件、结合Fortran高级编程语言对轴承润滑性能进行了数值分析。在数值计算中采用扩展的雷诺方程对轴承有、无沟槽的油膜厚度及表面压力分布进行了分析,并在此基础上研究了动、静态载荷下轴承转速、偏心率、偏位角、温升等参数对人字沟轴承润滑特性的影响。结果表明：实验数据和仿真数据基本相符,误差在1%~4%之间;动载荷下有沟槽轴承的油膜较厚、油膜压力呈现波动,主要分布在180°~360°区间,其中最大值在270°位置;静载荷下光滑轴承的油膜厚度略薄,油膜压力呈现光滑分布,主要分布在0°~180°区间,其中最大值在80°位置。随着偏心率的增加,油膜厚度减小,油液温升先降低且在偏心率接近1时突然急剧增加,油膜承载能力、油液泄漏量均增大;随着轴承转速的提高,油液温升、油膜承载能力、泄漏量均增大。该结果可为微型轴承的特性优化及微小型轴承润滑特性研究提供参考。

微型电动机人字沟轴承润滑特性优化研究

在高速运转工况下,针对某微型电动机人字沟轴承稳定工作中能承受重载荷及减少润滑液泄漏问题,基于流体力学润滑理论及遗传优化算法,采用HBOA软件结合FORTRAN高级编程语言对轴承润滑特性参数进行优化分析。在数值分析中采用半步差分法对量纲一Reynolds（含轴承润滑特性参数）方程进行离散化处理,并在此基础上,研究了轴承在固定载荷W或固定偏心率ε工况下求解最大静、动态承载载荷量及最小静、动态润滑液泄漏量,同时搜索沟槽角度α、沟脊比γ和沟槽深度Cg等参数最优化值,而且在相同工况条件下,用试验数值和仿真数据进行比较。研究结果表明：仿真优化值和四组试验数据平均值基本相符,误差在0.054%至4.1%之间;影响轴承承载能力及润滑液泄漏量的主要参数为α和γ,且随着α和γ的增大在一定范围内其呈现增长或递减趋势,最终收敛于恒定数值,使得轴承承载能力相对于初始值增大了0.59倍至1.15倍,轴承润滑液漏量相对于初始值减少了21.9%至41.6%。