旋转导向工具多列块式滑动轴承载荷研究

多列块式径向滑动轴承是推靠式旋转导向工具轴承系统新近采用的一种轴承形式。为了研究近钻头端径向滑动轴承摩擦副的载荷特性,采用Augmented Lagrange摩擦接触非线性算法,考虑旋转导向工具几何非线性效应,利用ANSYS Workbench软件,进行了滑动轴承各列摩擦块的力学分析。对钻头压力为200 kN、翼肋推力分别为10和25 kN的2种载荷工况下摩擦副应力分析结果表明:选用材料满足载荷工况强度要求;轴承内、外圈各列摩擦块的最大应力分布以半周分界呈现2种变化规律,近翼肋和近钻头的2列摩擦块应力水平及分布受外载荷影响较大,近钻头列摩擦副的载荷明显高于其他3列;翼肋推力的增大导致内圈各列摩擦块在2种载荷工况下的最大应力比值达6倍以上,远高于外圈摩擦块,使内、外圈摩擦块的最高应力水平接近相等;轴承内圈近翼肋和近钻头的两列摩擦块在工作中承受较高应力幅的周期性交变载荷,易发生疲劳破坏。研究结果为推靠式旋转导向工具多列块式滑动轴承的设计与合理使用提供了理论支持。