滚动转子式压缩机内转子径向间隙泄漏的研究

在滚动转子式压缩机内由于间隙配合造成的制冷剂泄漏中,转子径向间隙的泄漏量最大,它主要是以溶于润滑油的形式泄漏的。考虑到转子径向间隙的动态变化,利用润滑油流动模型来计算它的制冷剂泄漏量,并通过保持其他配合间隙不变只改变转子径向间隙的性能试验来验证泄漏对滚动转子式压缩机性能的影响。合理设计转子径向配合的间隙值,可以有效地降低滚动转子式压缩机的泄漏损失。     

采用油膜密封的转子压缩机内间隙泄漏研究

在转子压缩机内转子和气缸之间采用间隙配合，其泄漏通道通过油膜来密封的。考虑到转子径向间隙的动态变化，利用润滑油流动模型来计算它的制冷剂泄漏量，通过保持其它配合间隙不变，只改变转子径向间隙的性能试验来检验油膜的密封效果。结果表明，合理地设计转子径向配合的间隙值，可以有效地降低转子压缩机的泄漏损失。     

双滑片椭圆转子压缩机径向间隙泄漏研究

建立了双滑片椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏模型,对不同径向间隙的泄漏量进行了计算和分析,并和相同规格的滚动转子压缩机进行比较。结果表明:椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏量在相同条件下大于滚动转子压缩机,两者的差值随着间隙的增大而增大,在间隙为80μm时,椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏量最多可比滚动转子压缩机大2.352 g/s;压比对泄漏量的影响较大,在压比一定时,转速和转子椭圆面短轴和长轴之比对泄漏的影响并不明显。严格控制的径向间隙是提高椭圆转子压缩机容积效率的主要因素。     

转子对高压涡轮叶尖间隙变化规律的影响

基于涡轮叶尖间隙主动控制的需要,初步分析了涡轮叶尖间隙的变化机理,建立了机匣、叶片和转子的简化模型。在此基础上,分别仿真计算转速变化和发动机起动过程瞬态温度下转子的径向变化,讨论了转子在飞行器机动飞行情况下的振动幅值对叶尖间隙的影响。结果表明,转子振动幅值和径向位移对叶尖间隙变化有重要作用。     

滚动轴承转子系统的非线性动力学特性分析

接触非线性和间隙非线性耦合导致滚动轴承 转子系统表现出复杂的动力学特性 ,在工作转速范围内系统会产生分岔混沌振动 ,从而影响系统工作的稳定性和可靠性 ;在计及轴承接触非线性和径向间隙的条件下 ,建立了滚动轴承支承的水平刚性转子系统的非线性动力学模型 ,用数值积分方法得到系统在不同参数域中的相图、轴心轨迹、频谱图及Poincar啨映射图 ,研究了系统响应随转子转速的变化趋势。结果表明 :轴承的径向间隙是决定轴承 转子系统动态响应的一个重要参数。随着间隙的增大 ,混沌响应区变宽 ,轴承的动态刚度减小 ,故在设计滚动轴承 转子系统时 ,应对径向间隙进行优选。     

滚动转子式压缩机的间隙泄漏模型

根据滚动转子式压缩机内制冷剂间隙泄漏的特点，利用润滑油流动模型来模拟计算制冷剂的泄漏量。计算表明，通过径向间隙的泄漏量最大，其次是通向吸气腔的轴向端面间隙的泄漏量。因此合理地设计泄漏间隙值，可以有效地降低滚动转子式压缩机的泄漏损失。     

多间隙耦合齿轮转子系统动力学与试验研究

为了研究多间隙对齿轮转子系统动力学特性的影响,提出一种考虑多间隙耦合的齿轮转子系统动力学建模方法,并利用相应的动力学试验验证了建模方法的准确性。在动力学模型中,考虑了轴承径向间隙、动态齿侧间隙以及时变啮合刚度。分析转速和间隙大小对系统振动特性的影响规律。结果表明:从动轮加速度振动频谱主要包含径向振动频率和啮合振动频率。随着转速的提高,径向振动幅值增大,啮合振动也更为剧烈。径向间隙增大导致径向振动与啮合振动幅值升高,而齿侧间隙增大会导致机构回差增大。通过动力学验证试验,从频率和幅值上验证了理论计算和分析结果的正确性,但试验数据与理论计算之间仍存在一定误差,尤其是幅值误差较大,这些误差的主要来源是模型参数误差和测量误差。     

传感器径向安装检测转子轴向位移的试验

在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求。针对此问题,本试验采用在转子回转表面加工台阶,传感器径向安装在台阶处,研究了不同安装间隙、不同高度台阶、不同转子径向位移情况下对转子轴向位移测量结果的影响。试验结果表明,在传感器线性测量范围内,传感器输出电压与转子轴向位移成正比,利用径向安装传感器对转子轴向位移进行测量的方法是可行的。     

锥形挤压油膜阻尼器转子系统的动力特性

锥形挤压油膜阻尼器是为了克服传统挤压油膜阻尼器动力特性难以进行控制而提出的一种改进结构。本文从试验上研究了支承在锥形挤压油膜阻尼器上的刚性及柔性转子系统的振动特性，主要分析了转子的不平衡量及阻尼器的径向间隙比对转子系统不平衡响应的影响     

圆柱滚子轴承刚性转子系统周期运动分岔

推导了考虑径向力、力矩联合作用的滚子轴承的非线性轴承力和力矩,建立了圆柱滚子轴承刚性转子系统的四自由度动力学方程,利用求解非线性非自治动力系统周期解的延拓打靶算法进行计算,根据Floquet乘子判断周期运动的分岔.以某滚子轴承刚性转子系统为例,研究了该类转子系统在径向间隙-转速、阻尼-转速、力矩-转速参数域内周期运动的分岔及失稳规律.结果发现:随径向间隙、阻尼和力矩的变化,周期运动将产生倍周期或Hopf分岔,分岔转速随参数变化而改变.其中力矩的存在会明显降低系统的失稳转速,可通过选择合适的结构和工况参数尽量避免滚子轴承转子系统出现非周期运动.     

涡旋压缩机的径向迷宫密封研究*

针对涡旋压缩机径向密封难以实现的难题,提出一种径向迷宫密封。用几何学和热力学方法证明基圆渐开线型涡旋压缩机径向光滑间隙密封中的泄漏气速达到声速,分析径向光滑间隙密封中泄漏气体的热力变化过程,根据临界截面上气体的气动热力特性,推导出考虑边界层摩擦损失的径向光滑间隙密封泄漏量的算法,根据能量方程和连续性方程,推导出判定径向迷宫密封中泄漏气速是否达到声速的判别式和径向迷宫密封泄漏量的算法。计算和实测两种密封在一系列相邻压缩腔压差对应下的泄漏量。理论计算和试验对比表明,给出的两种密封泄漏量的算法正确;径向光滑间隙密封和径向迷宫密封的泄漏量均随着相邻压缩腔压差的增大而增大;径向迷宫密封的直通效应随着相邻压缩腔压差的增大而更加明显;径向迷宫密封泄漏量实测值约为径向光滑间隙密封泄漏量实测值的79%,说明径向迷宫密封的密封性能优于径向光滑间隙密封的密封性能。     

X095J径向游隙动态测量仪

径向游隙是轴承安装时径向定位需要考虑的重要指标之一,对轴承的振动、寿命和主机精度等都有一定的影响。介绍了针对内径100 mm以上轴承(包括航空航天轴承)径向游隙测量的X095 J径向游隙动态测量仪,详细分析其测量原理和结构设计,该测量仪实现了包括四点接触球轴承在内的轴承径向游隙的测量要求。     

Effect of Radial Clearance on Wear and Contact Pressure of Hard-on-Hard Hip Prostheses Using Finite Element Concepts

Wear of the bearing surface increases the revision rate of artificial hip replacements and is influenced by the radial clearances between the acetabulum cup and the femoral head. The objective of this article is to determine the effect of various radial clearance values over the contact pressure and wear of the hard-on-hard—that is, polycrystalline diamond (PCD)—hip prostheses using finite element concepts for normal walking conditions. The wear of the hip bearing surface is determined by considering the contact pressures obtained from the hip gait instants of normal walking activity and sliding distance determined from the three-dimensional hip gait motions. The radial clearance value of 0.05 mm showed less volumetric wear rate when compared with other radial clearance values. Overall, it is recommended that the low radial clearance between the contacting pair is suitable for PCD-on-PCD hip prostheses.     

纯水密封径向间隙优化设计及仿真计算

纯水密封摩擦力大、泄漏量大、寿命短,无法为矿井液压系统稳定工作提供可靠有效的保障,从而导致开采过程中出现安全隐患。针对上述问题,利用有限元分析软件ANSYS建立复合密封件二维轴对称模型,在其他条件相同的情况下,分析不同径向间隙、不同压力载荷对密封静态和动态性能的影响,得到密封接触应力变化时对密封性能的影响规律,通过对不同径向间隙进行参数化设计,找到满足工作条件的最优径向间隙。仿真分析表明:径向间隙为0.25 mm时,复合密封件在1.5倍公称压力下的接触应力为49.854 MPa,密封效果最好;径向密封间隙为0.375 mm时,接触应力过小会导致泄漏现象产生;径向间隙为0.125 mm时,虽然密封性能进一步提升,但是接触应力的增大导致密封件磨损加速。实验表明:0.25 mm径向间隙液压缸密封寿命可达到20000次,较0.125 mm径向间隙液压缸密封寿命长约1/3。     

液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究

在中、高压系统中,节流作用使油温升高很快。油温升高使阀心受热膨胀,阀套与阀心间的配合间隙减小, 阀心有可能被卡死在阀套里。针对使用过程中因节流发热而发生的阀心卡死现象,建立了计算流体动力学 (Computational fluid dynamics,CFD)二维模型。对不同工作压力、不同径向间隙、以及不同开口的间隙内温度分布进行了解析。得到了各种情况下径向间隙内的温度场分布,并对计算结果进行了分析,得出工作压力、径向间隙和开口大小对径向间隙内温度分布的影响,为滑阀设计提供了理论参考。     

单剪螺栓连接复合材料叠层板螺栓孔周边应力场分布

基于螺栓连接三维实体模型，研究螺栓-孔间隙、挤压面摩擦因数等因素对挤压面上的应力分布的影响。研究发现螺栓连接叠层板每层中在纤维方向上释向应力和周向应力达到最大值，单层板铺层方向是径向应力和周向应力的主要承载方向。螺栓-孔间隙对孔周应力的分布产生较大的影响，径向应力分布具有相似性，间隙越大，径向应力水平越高，最大周向应力反而有所减小，而且间隙的存在使得径向应力的分布发生改变，最大径向应力向外加载荷方向靠近；螺栓-孔接触面的粗糙程度对孔周应力的分布也产生较大的影响。随着摩擦因数的增大，最大径向应力随之减小；最大周向应力随着摩擦因数的增大而减小。     

滚动轴承径向游隙的研究与优化

滚动轴承径向游隙直接影响轴承疲劳寿命。通过经验公式整理、试验数据总结等方法,旨在找到径向游隙的优化方法。分析结果显示,轴承内、外圈的过盈配合,轴承内、外圈的温差,材料线膨胀率,工作载荷,表面粗糙度都对轴承径向游隙有重要影响。通过径向游隙的优化计算,保证了轴承处于最佳工作状态。     

The Role of Radial Clearance on the Performance of Foil Air Bearings

Load capacity tests were conducted to determine how radial clearance variations affect the load capacity coefficient of foil air bearings. Two Generation III foil air bearings with the same design but possessing different initial radial clearances were tested at room temperature against an as-ground PS304 coated journal operating at 30000 rpm. Increases in radial clearance were accomplished by reducing the journal's outside diameter via an in-place grinding system. From each load capacity test the bearing load capacity coefficient was calculated from the rule-of-thumb (ROT) model developed for foil air bearings.

The test results indicate that, in terms of the load capacity coefficient, radial clearance has a direct impact on the performance of the foil air bearing. Each test bearing exhibited an optimum radial clearance that resulted in a maximum load capacity coefficient. Relative to this optimum value are two separate operating regimes that are governed by different modes of failure. Bearings operating with radial clearances less than the optimum exhibit load capacity coefficients that are a strong function of radial clearance and are prone to a thermal runaway failure mechanism and bearing seizure. Conversely, a bearing operating with a radial clearance twice the optimum suffered only a 20% decline in its maximum load capacity coefficient and did not experience any thermal management problems. However, it is unknown to what degree these changes in radial clearance had on other performance parameters, such as the stiffness and damping properties of the bearings.     

FEA在圆锥孔四列圆锥滚子轴承径向游隙设计中的应用

在圆锥孔四列圆锥滚子轴承径向游隙的设计中，利用有限元分析（FEA)方法对过盈配合而导致的内圈膨胀量的差异进行了分析、计算，得到了该类轴承的各列径向游隙相互差，为轴承的游隙设计提供了依据。