空穴效应对倾斜轴颈轴承润滑性能影响的研究

为更准确地分析倾斜轴颈轴承的润滑性能,基于控制体积质量守恒原理,综合考虑宏观空穴和微凸体间空穴的影响,建立包括空穴区域在内的统一润滑控制方程,分析了宏观空穴和微凸体间空穴对润滑性能的影响。研究结果表明,空穴现象对最大油膜压力影响不大;宏观空穴现象使得轴承润滑油进口低压区域面积增大,形成较大的空穴区域,同时油膜出口边界滞后;微凸体间空穴使进口空穴边界和出口空穴边界均略微提前;在空穴区域,润滑介质密度低,空穴程度较大;微凸体间空穴对全润滑区域的润滑介质密度分布影响较大,特别是在空穴边界附近;宏观空穴对端泄流量、油膜力矩和油膜承载力有较大的影响,微凸体间空穴的影响可以忽略。

均压槽与静压气体轴颈轴承承载特性的关系研究

主要研究通过开设不同结构形式的均压槽来提高静压气体轴颈轴承的承载能力和刚度,利用加权余量法和有限元离散化方法求解雷诺方程进行数值计算和仿真,针对单排孔和双排孔轴颈轴承,分析不同长度的周向均压槽,以及不同数量、不同位置和不同长度的轴向均压槽对轴承承载能力和刚度的影响规律。结果发现:开设周向均压槽和轴向均压槽都可以提高轴承的承载能力,相比开设周向均压槽,开设轴向均压槽对提高轴承的承载能力更为有效,而且只开设一条或两条轴向均压槽就能显著提高轴承的承载能力,通常将轴向均压槽置于气膜间隙较小的位置时能使轴承的承载能力和刚度最大。数值仿真结果通过试验进行验证,研究结果可用以指导高承载和高刚性静压气体轴颈轴承的设计。

基于有限差分法对不同润滑介质下静压气体轴颈轴承性能研究

利用有限差分方法编写一套可以用于分析动静压气体轴承性能的计算程序,并通过已有算例和试验验证本程序计算结果的可靠性。对不同润滑介质下静压轴颈轴承气体消耗量进行研究发现,不同分子量润滑介质下气体消耗量随偏心率变化表现出不同的变化规律,小分子润滑介质下气体消耗量与偏心率成正比,而大分子润滑介质下气体消耗量与偏心率成反比,并且此规律与节流小孔类型无关,小孔节流轴颈轴承气体消耗量大于环面节流类型轴颈轴承。相同供气压力和偏心率情况下,小分子润滑介质小孔节流轴颈轴承承载能力比环面节流类型轴承承载能力小,大分子润滑介质下正好相反。本程序方法为后来对俄罗斯油—气混合低温氦透平膨胀机气体轴承端改造奠定了理论基础。

小孔节流静压气体轴颈轴承的静态特性研究

通过对小孔节流静压气体轴颈轴承润滑方程的分析,利用泛函求极值法将二阶偏微分方程降为一阶,采用有限元方法,利用三角单元线性插值函数,简化压力分布方程式的计算,对轴承的参数进行了优化,得到了轴承上各点的压力分布和轴承的承载能力和支承刚度,并分析了轴承间隙和偏心率等因素对承载能力和刚度的影响。

大型径向轴颈轴承刮研问题及改进方法

用摩擦学理论分析大型径向轴颈轴承瓦刮研的有关参数 .针对现行施工与验收规范存在的问题进行研究 ,给出了计算公式和参数 .实验结果证明 ,施加一定的法向载荷和适当加大轴瓦侧间隙及减小接触包角可以改善润滑条件和节省施工时间 .

滑动轴颈轴承表面形貌的摩擦学研究

用摩擦学理论综合分析滑动轴颈轴承摩擦系统 ,针对现行施工与验收存在的问题结合有关理论进行分析探讨 ,总结出轴瓦刮研的最佳表面形貌主控参数为表面方向参数和波纹度参数。并对现行施工工艺进行理论分析 ,从工程实际应用方面进行了改进。

短轴颈轴承中刚性转子混沌运动的控制

提出了适合于控制具有多重参数高维非自治复杂混沌系统的参数自适应控制算法。利用系统的动态行为反馈于参考模型 ,且自适应控制律包含了误差信号的导数项 ,使得自适应控制律的收敛性得到很大的改善 ,有效地控制具有复杂行为的非线性系统 ,特别是具有混沌行为的非线性非自治系统。以短轴颈轴承中刚性转子系统为对象 ,针对其参数变动而引起系统的振荡或混沌行为 ,采用参数自适应控制方法对转子系统进行有效的控制 ,从而实现系统的稳定运行。文中还讨论了不确定噪声扰动对系统稳定性的影响。

小孔节流静压气体轴颈轴承主轴系统的动态特性分析

通过对小孔节流静压气体轴颈轴承的雷诺方程与描述主轴系统的动力学数学模型联立直接进行数值求解,分析了轴承系统的动力学特性,研究了在不平衡质量作用下轴承主轴系统的响应。结果表明,由于精密离心机小孔节流静压气体轴承的支承刚度大,承载能力高,旋转主轴的运动是稳定的。但在一定条件下,旋转主轴有可能出现不稳定现象,这取决于主轴绕固联坐标系各轴之转动惯量间的关系、轴承支承刚度、主轴旋转速度和不平衡质量控制等因素。该方法用于精密离心机静压气体轴承主轴系统动力学的数值计算,提高了计算精度和可靠性。

动载荷轴颈轴承油膜压力展开图的应用

本文从理论上分析了Booker法求解动载荷轴颈轴承轴心轨迹中正压力承载区起止角的物理意义与其压力边界条件的实质,论证了用油膜压力展开周期图取代轴心轨迹预示轴承供油孔位置等工作状况的必要性。

大型径向滑动轴颈轴承瓦刮研的研究

用流体力学及摩擦学理论分析大型径向滑动轴颈轴承瓦刮研方法, 针对现行施工与验收存在的问题进行研究, 给出了简易的计算公式和参数。实验证明施加一定的法向载荷和适当加大轴瓦侧间隙及减小接触包角可以改善润滑条件和节省施工时间。

对离心情况下轴颈轴承的Reynolds模型推导(英文)

本文的主要结果是在轴颈轴承背景下两轴不叠合时离心情况下构造了一个精确Reynolds方程.该方程是在假设极半径方向的润滑膜厚度很小并考虑到接触面曲率影响的情况下得到的.与标准的Reynolds方程的相比,针对方程的系数我们得到了一个新的非线性格式.通过对圆柱坐标下的新Reynolds方程系数的泰勒级数展开以及忽略掉其四阶项,最终我们得到了标准方程的一般形式.

高速下的外压式空气轴颈轴承研究

本文基于有限元方法,针对不同的速度参数和离心率,采用一种直接的数字方法来计算多孔外压空气轴颈轴承的性能指标,并把模拟结果同参考资料上一种空气心轴轴颈轴承的计算进行了比较。

气浮台轴颈轴承的参数设计

单轴气浮台气体轴承由止推轴承和轴颈轴承组成,轴颈轴承虽没有负载要求,但要求具有较高的气膜刚度和一定的径向抗干扰力。对气浮台轴颈轴承按最大刚度准则进行抗干扰设计,表明轴颈轴承采用2个短轴承比长轴承更能提高刚度和抗干扰力。分析轴承供气孔位置、气膜间隙、供气孔数以及供气孔直径对轴承静态特性的影响,确定轴承的最佳参数以获得较大的气膜刚度和良好的静压稳定性。对设计的轴颈轴承进行径向抗干扰力校核,保证了气浮台具有良好的工作性能。

考虑热效应的轴颈倾斜轴承润滑分析

文章考虑了润滑油粘温效应的影响,分析了稳态下倾斜轴颈径向滑动轴承的流体动力润滑特性。采用有限差分法求解Reynolds方程,用热平衡方程计算润滑油温升;在是否考虑温度影响的2种情况下,计算了不同轴承偏心率、轴颈倾斜方位和轴颈倾斜角时轴承的油膜压力、油膜反力、端泄流量、温度的变化、轴颈摩擦系数和保持轴承稳定工作的力矩。分析结果表明,轴颈倾斜和润滑油粘温效应对滑动轴承流体动力润滑特性有较大影响。

静压气体轴颈轴承力学特性分析的解析-CFD混合方法

在静压气体轴颈轴承的力学性能分析中,工程解析方法使用方便,但由于众多假设的引入而使分析精度不足,单纯计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法精度较高,但因数值建模复杂、模型规模巨大且计算难于收敛而使用不便。针对这两种方法各自的不足,建立小孔节流静压气体轴颈轴承力学特性分析的解析-CFD混合方法,该方法综合解析方法与CFD方法的优点,可在考虑详细气膜流场特性影响的情况下求出轴颈轴承的承载力与刚度。以特定的小孔节流空气静压支承轴颈轴承为例,分别基于解析-CFD混合方法和传统的工程解析法进行计算,并进行相应的试验测试。根据计算结果得到静压气体轴颈轴承的承载力与径向刚度,同时对工程解析方法、解析-CFD混合方法和实测结果进行比较,表明解析-CFD混合方法的计算结果更加接近实测值。

轴颈倾斜的径向轴承热弹性流体动力润滑分析

通过联立求解质量守恒的广义Reynolds方程、能量方程、固体热传导方程和固体变形方程,建立了轴颈倾斜的径向轴承三维热弹性流体动力润滑(TEHD)模型.在此基础上,深入研究了轴颈倾斜径向轴承的TEHD性能.结果表明,弹性变形和热变形都对轴颈倾斜径向轴承的性能具有显著影响.当只考虑弹性变形时,油膜厚度变化曲线出现了局部"凸"的形状,且最大油膜压力减小;当只考虑热变形时,油膜厚度变化曲线出现了局部"凹"的形状,且最小油膜厚度增大,但热变形对最大油膜压力的影响不大;当同时考虑弹性变形和热变形(即完整的TEHD模型)时,轴颈倾斜径向轴承的所有性能参数都发生了明显的变化,因此,对于重载高速的操作工况,有必要建立轴颈倾斜径向轴承的TEHD模型.

狭缝节流气体静压轴颈-止推轴承静态特性分析

在气体静压轴颈 -止推轴承的离散化过程中 ,采用有限元方法 ,利用加权余量法将其二阶偏微分方程降低一阶 ,使利用三角单元线性插值函数成为可能 ,简化了压力分布方程式的计算 ,给出了轴承的静态特性 ,分析了结构工艺尺寸、狭缝宽度和轴承间隙等因素对径向和轴向承载性能的影响 ,揭示了轴颈和止推轴承之间的相互影响规律 ,并且研究了轴承内部气膜压力分布的规律 .最后 。

制造误差对气体静压轴颈-止推轴承静特性影响

为了分析制造误差对轴颈 -止推相连型结构气体静压轴承的影响 ,提出了相容性变换条件 ,将轴颈和止推轴承进行统一分析 ;在离散化过程中 ,利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶 ,放松了对插值函数连续度的要求 ,便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。研究了平行度、圆度和端面垂直度等制造误差对静态特性的影响 ;重点分析了轴颈轴承和止推轴承之间的相互影响 ,发现了轴颈的锥度误差会影响轴向承载能力 。

气体静压轴颈-止推串接型轴承涡流力矩的有限元分析

采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈止推串接型轴承的涡流力矩的影响,主要分析了狭缝宽度误差和轴颈圆度误差对涡流力矩的影响,以及轴颈的不同安装角度、偏心等因素对涡流力矩的影响。经对比验证表明,有限元计算结果与实测结果基本一致,研究结果对于气体静压轴颈止推轴承的设计、装配优化和性能预测具有重要的指导意义。