径向滑动轴承工作性能的改善

正确地设计径向滑动轴承内的供油槽,可以从几个方面改善轴承的工作性能:把清洁的润滑油恰当地散布在轴承内表面上;有助于降低润滑油的温度;保持承载区的油膜。供油槽的设计包括如下三个方面的内容: 1.对滑动轴承的供油槽倒棱。正确地倒棱可以避免在油膜内产生气穴,并使整个油膜承受载荷。 2.使润滑油从供油槽端部的泄油槽泄漏,有助于排除吸入的空气和污物,降低油膜和泄油的温度。 3.恰当地确定供油槽横截面尺寸,使轴向能保持充分的润滑油流。     

环境压力对柴油机润滑系统流动特性影响的影响

为研究高原地区的低压环境对柴油机润滑系统各关键部位机油压力及流量的影响,利用AMESim软件建立某V型多缸柴油机润滑系统的仿真模型并进行校核,计算分析不同环境压力下润滑系统中机油压力的变化规律和各滑动轴承的泄油量变化规律。结果表明：在润滑系统的结构参数和运转参数保持不变的情况下,当环境压力降低时,润滑系统中机油泵出口、主油道入口、主油道末端及各滑动轴承等位置的机油压力随之线性降低;各滑动轴承的泄油量随着环境压力的降低略有升高,但升高幅度较小。     

环境压力对柴油机润滑系统流动特性的影响

为研究高原地区的低压环境对柴油机润滑系统各关键部位机油压力及流量的影响,利用AMESim软件建立某V型多缸柴油机润滑系统的仿真模型并进行校核,计算分析不同环境压力下润滑系统中机油压力的变化规律和各滑动轴承的泄油量变化规律。结果表明:在润滑系统的结构参数和运转参数保持不变的情况下,当环境压力降低时,润滑系统中机油泵出口、主油道入口、主油道末端及各滑动轴承等位置的机油压力随之线性降低;各滑动轴承的泄油量随着环境压力的降低略有升高,但升高幅度较小。     

航空发动机中介轴承润滑系统的流场分析

针对航空发动机中某号中介轴承存在的润滑问题，采用计算流体动力学(CFD)有限元技术进行润滑系统的流场分析，结果表明：导流板孔数增加增大了导流板孔、回油槽及回油孔处的润滑油流量，而回油槽、回油孔数和直径的增加只增加各自所在处的润滑油流量。另外，高转速产生的离心力对润滑油流量的影响大于喷嘴进油量的影响。     

结构参数对滑动轴承润滑性能的影响

为探究结构参数对滑动轴承润滑性能的影响,以有限长径向滑动轴承为研究对象,基于流体润滑计算理论,建立了流体动压径向滑动轴承润滑模型,使用有限差分法求解Reynolds方程获得油膜厚度和压力,分析宽径比和相对间隙对滑动轴承动力学特性的影响。结果表明:有限长径向滑动轴承的压力三维分布图近似为连续的抛物面分布;适当增大滑动轴承的宽度,有利于滑动轴承润滑油膜形成,提高滑动轴承的承载能力;摩擦力矩和承载能力随相对间隙减小而增加,端泄流量随相对间隙增大而增大,相对间隙对偏位角无影响。     

滑动轴承的油量及油路对轴承的影响

介绍了滑动轴承润滑系统中，润滑油量与进油温度、润滑油牌号有密切的关系，重点就轴承内部油路对滑动轴承使用性能的影响进行了研究，并列举了实例来进一步说明正确选择滑动轴承的油量、油路的重要性。     

考虑热弹性效应的内燃机曲轴主轴承润滑性能研究

建立某V型8缸内燃机曲轴主轴承的热弹性流体动力学(TEHD)仿真模型,并对各主轴承润滑状况进行分析.针对润滑状况较差的第3主轴承,分析油槽开设方案、相对间隙、轴承宽度和润滑油特性对其润滑状况的影响.结果表明,随着相对间隙的增大,主轴承最小油膜厚度先增大后减小,当间隙过小时,摩擦功耗较大,润滑油温度较高,油膜厚度小;当间隙过大时,泄漏的润滑油较多,油膜厚度减小,且冲击振动大.主轴承的宽径比要适当,轴承宽度过小,油膜厚度偏小,承载能力过低;轴承宽度过大,润滑面积增大,润滑油流量相对减小,摩擦产生热量增加.研究表明,该主轴承适宜在上瓦开设油槽,轴承间隙选为25μm,宽度选为30 mm较好.     

内燃机滑动轴承性能正交试验方法研究

针对内燃机滑动轴承性能影响因素的复杂性，结合CAE技术和正交试验设计法来分析内燃机滑动轴承润滑性能，确定了关键影响因素分别是转速、间隙、宽度、润滑油粘度，得到了适合该轴承润滑性能关键因素的最佳组合。仿真计算结果表明，该组合是最优的。最后检验了正交试验法在分析内燃机滑动轴承润滑性能方面的正确性。     

航空发动机中介轴承流场与润滑影响因素分析

以某4~#中介轴承为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)有限元技术分析润滑油在轴承内部间隙的流动特性,输油孔直径对轴承总输油量的影响,当量输油量及引导间隙对保持架润滑的影响。结果表明:增加输油孔数量可线性增加总输油量,并且可使轴承各零件的润滑更均匀;增加输油孔直径能够改善轴承内润滑油流场;引导间隙的大小对进入轴承内的润滑油流量几乎没有影响,但引导间隙过大无法保证对保持架的润滑效果。     

基于MPS方法的齿轮箱内部型腔结构搅油损失仿真分析

为探究内部型腔结构对搅油损失的影响规律,提升汽车传动系统效率,以齿轮箱为研究对象,运用移动粒子半隐式法建立了齿轮箱搅油损失数值仿真模型;通过数值仿真结果并结合润滑油分布情况分析了不同轴向间隙、径向间隙、挡油板、集油槽和内部型腔对搅油损失的影响规律.分析结果表明,搅油损失与轴向间隙呈非线性正相关关系,但当轴向间隙到达一定...     

全陶瓷球轴承油润滑特性及其对服役性能影响规律

相比于金属球轴承,全陶瓷球轴承在极端工况下的服役性能更加突出。为了揭示全陶瓷球轴承油润滑特性,提高全陶瓷球轴承的运转性能与使用寿命,以6208CE氮化硅全陶瓷深沟球轴承为例,对其在油润滑工况下所表现出的摩擦、振动、温升等特性进行试验研究,探讨供油量对全陶瓷球轴承润滑状态的影响,并对试验后的全陶瓷球轴承接触微区表层进行解析。研究发现：全陶瓷球轴承油润滑服役过程中,在某个特定工况下存在一个最佳供油量,使得轴承可实现全膜润滑,从而表现出最好的摩擦、振动、温升等特性;小于最佳供油量时,为乏油状态,轴承接触微区存在油-固混合润滑状态;大于最佳供油量时,过多润滑油液会产生的黏滞阻力;相比于载荷,轴承的转速对最佳供油量的取值具有决定性影响。研究成果对于揭示全陶瓷球轴承油润滑特性,丰富其润滑理论与方法具有一定指导意义。     

Steady-State Performance of Oil Lubricated Helical Groove Journal Bearing

The provision of helical grooves on the surface of a plain journal bearing should, in principle, improve the overall performance of the bearing. This improvement, however, depends on a number of parameters such as the arrangement of the grooves along the axial length of the bearing. In order to verify this supposition, two types of helical groove bearing with different groove arrangements and a reference plain journal bearing were studied to assess their steady-state performance when lubricated with an oil. It was found that the steady-state performance of both types of helical groove bearing is not as good as that of the plain bearing. Of the two helical groove bearings tested, the asymmetrical bearing proved to be a more energy efficient than the symmetrical bearing.     

不同轴向载荷下氮化硅全陶瓷轴承润滑特性

全陶瓷球轴承广泛应用在航天航空领域、燃气发动机和极端工况下,然而针对全陶瓷轴承油润滑特性的研究比较少见。以氮化硅6206全陶瓷深沟球轴承作为研究对象,在轴承测振仪上开展陶瓷轴承润滑特性实验研究,采用拟静力学和最小油膜厚度理论通过MatLab的牛顿迭代法得到比较精确的数值解,分析陶瓷轴承的接触载荷、轴向载荷、离心力、最小油膜厚度之间的关系,并通过改变供油量和轴向载荷得到陶瓷轴承在不同工况下的振动规律。实验结果表明：在轴向载荷相同条件下球与外圈之间的接触载荷比球与内圈之间的接触载荷大,轴向位移随着轴向载荷增加呈递增趋势;在轴向载荷一定时,存在一个最佳供油量使轴承振动最小,在干摩擦条件下轴承振动随着轴向载荷增加呈先减少后增大的趋势。     

表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响

为研究油气润滑状态下表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,在角接触球轴承的内圈滚道上设计表面织构,基于气液两相流理论,采用多重参考坐标系(MRF)模型和流体体积(VOF)法,对高速角接触球轴承腔内润滑油流动特性进行数值分析,对比分析长沟槽、短沟槽、矩形、圆柱形4种表面织构对角接触球轴承润滑性能的影响,发现长沟槽形的表面织构对改善角接触球轴承的润滑性能效果最为显著,并进一步分析长沟槽形表面织构结构参数对轴承润滑性能的影响。结果表明：轴承腔内油相体积分数随着沟槽深度和面积率的增大先增大后减小,随着沟槽宽度的增加逐渐增大,存在最佳织构参数使得轴承腔内油相体积分数最大。因此,合理地设计织构参数能有效提高角接触球轴承润滑性能,该研究结果对角接触球轴承表面织构设计具有一定的参考价值。     

热膨胀对自密封滑动轴承润滑液泄漏的影响分析

本文以支承HDD主轴的自密封滑动轴承为对象,通过一个简化模型研究了因热膨胀导致的润滑液泄漏问题。分析表明,轴承的存油空间（包括间隙、油孔、油槽等）的容积膨胀率αT与润滑液的体膨胀系数αoil不匹配是造成温度变化时润滑液泄漏的重要原因。为减少泄漏,一方面应选用低膨胀液体作为润滑剂,另一方面应通过轴承设计以控制存油空间的膨胀率。控制αT的措施包括：（1）以线膨胀系数不同的材料制作滑动轴承摩擦副的不同零件（如轴套和外圈）;（2）根据轴承尺寸及材料、润滑液类型确定适当的轴承间隙比;（3）尽可能减少不油孔、油槽等除轴承间隙之外的存油空间。     

滑动轴承内润滑油流动特性分析与实验研究

针对滑动轴承内润滑油流动复杂的特点,提出基于雷诺方程的滑动轴承内润滑油流动特性的数值求解方法.对滑动轴承内润滑油流动情况进行数值模拟计算,得到不同供油压力下的润滑油流量特性和压力分布,并利用润滑油系统试验台进行滑动轴承缩比实验验证.数值模拟计算结果与缩比模型实验结果吻合较好,验证了数值模拟计算方法的可靠性,同时也验证了缩比模型实验方案的正确性,为进一步分析研究滑动轴承润滑技术提供了理论和实验支持.     

Direct Observation of Cavitation Phenomenon and Hydrodynamic Lubrication Analysis of Textured Surfaces

When a textured ring rotates relatively against the other texture-free ring in a parallel thrust bearing, cavitation of liquid lubricant may occur in the divergent zones of the dimples or grooves on the textured surface due to local pressure drops. The Reynolds and Jakobsson–Floberg–Olsson (JFO) models are two widely used cavitation models in hydrodynamic lubrication theory, where the former lacks mass conservation while the latter enforces it. In order to investigate the applicability of the two models to the hydrodynamic lubrication analysis of parallel thrust bearings with surface textures, comparison between experiment and simulation results has been carried out on parallel thrust bearings in terms of cavitation zone morphology in a groove, friction coefficient, and bearing clearance. The results have shown that the observed cavitation morphology in steady state is more similar to the prediction from the JFO model than that from the Reynolds model.     

An analysis of the effect of journal bearings with helical grooves on the stability of a vertically mounted canned motor pump

An analysis of a vibration problem encountered on a vertically mounted, canned motor pump is described. Details are given of the flush water lubrication system and the two laminated pf resin journal bearings with helical grooves. The vibrational behaviour is described and attributed to bearing instability. A stability analysis based upon a finite element model of the rotor and finite difference solution to the bearing equations is discussed. Particular emphasis is given to the data available and the assumptions that had to be made. The role of the circumferential supply pressure in influencing stability id highlighted and the effect on stability and lubricant axial flow rate of the start of the start position and number of helical grooves is demonstrated. The effect of increased bearing clearance is also discussed. A recommendation to replace the single groove by a bearing with two grooves for the upper bearing is the main conclusion     

推力滑动轴承表面织构的优化设计

在推力滑动轴承表面设计轴对称分布的扇形直槽织构,以提高轴承的流体动压润滑性能。为对扇形直槽的参数(直槽的数目、深度和面积比)进行优化设计,将轴承的内外径、转速、润滑油黏度、轴承间隙以及直槽参数作为变量,求解不同变量值下的Reynolds方程,得到油膜承载力,运用最小二乘法对承载力的离散数据进行拟合,得到承载力的拟合函数,并推导出摩擦因数的表达式。针对"轴承间隙已知,要求承载力最大或者摩擦因数最小,以及承载力已知,要求轴承间隙最大或者摩擦因数最小"这四种约束条件及优化目标,利用承载力和摩擦因数的拟合公式,得到对应的直槽参数的最优值。通过数值试验,将拟合公式计算的承载力、轴承间隙和摩擦因数与直接求解Reynolds方程得到的结果进行对比,验证了直槽参数优化结果的正确性。设计加工三种具有不同直槽数目和深度的扇形直槽织构并进行摩擦试验,通过对比摩擦因数的计算值和试验值后发现,承载力和摩擦因数的拟合公式在趋势上是正确的,直槽参数的优化结果是可信的。     

考虑油膜润滑的轮毂轴承弯曲疲劳寿命预测与分析*

为精确分析预测某型轿车轮毂轴承的弯曲疲劳寿命,考虑轴承工作状态下游隙与油膜厚度的关系,以及温度对游隙和油膜厚度的影响,结合点接触弹流油膜厚度计算方法,精确计算其最小油膜厚度值;根据ISO提供的对Lundberg-Palmgren寿命模型修正方法,计算油膜参数和润滑剂黏度比,从而确定修正系数,建立改进的寿命模型。为了验证改进模型的正确性,使用旋转弯曲疲劳寿命试验机进行疲劳试验,试验结果在误差合理区间内,证明研究模型的可靠性。建立轮毂轴承载荷分布分析模型,讨论中心距对最大滚动体载荷的影响,研究轮毂轴承的疲劳寿命在不同纯弯矩载荷和不同车速下随中心距的变化规律。结果表明：弯矩载荷是影响疲劳寿命的主要因素,增加中心距可以延长轴承寿命;轴承润滑条件与轴承转速有关,在一定范围内,转速越高,其内部润滑越充分,使用寿命越长。