螺旋面扇形瓦推力轴承热动力润滑性能分析

提出了一种适用于推力轴承的新型瓦——螺旋面扇形瓦,并对其热动力润滑性能进行了分析。螺旋面瓦与平面瓦比较,因其本身具有一定的斜度而具有许多特点,如油膜厚度大,承载能力大,剪切速率低,粘性耗散小,温升较小,功耗少而且制造加工容易等,因此可以很好地取代平面扇形瓦。     

螺旋面扇形瓦推力轴承势动力润滑性能分析

提出了一种适用于推力轴承的新型瓦－螺旋面扇形瓦,并对其热动力润滑性能进行了分析。螺旋面瓦与平面瓦比较,因此本身具有一定的斜度而具有许多特点,如油膜厚度大,承载能力大,剪切速率低,粘性耗散小,温升较小,功耗少而且制造加工容易等,因此可以很好地取代平面扇形瓦。     

速度对扇形可倾瓦推力轴承润滑性能的影响研究

采用数值分析方法研究速度对扇形可倾瓦推力轴承润滑性能的影响,分析速度对最小油膜厚度、最大油膜压力、最高油膜温度、功率损失和流量等参数的影响规律,得到了速度与扇形可倾瓦推力轴润滑参数的关系。结果表明:最小油膜厚度在一定的速度范围内随速度呈线性变化,且随着速度的增加而增加;最大油膜压力随速度的增大产生波动性变化,但最终逐渐稳定到某一具体值;随着速度的增加温度升高;瓦功耗和瓦流量随速度的增加基本上呈线性增加变化。     

可倾瓦推力轴承中进口压力对热动力润滑性能的影响

从理论上研究了进口压力对推力轴承热动力润滑性能的影响。进口压力的存在,使油膜厚度增大,油膜内粘性能耗散减少,进油流量增大,温升减低,有利于提高润滑性能,轴承转速愈高,进口压力也就愈大。因此,进口压力是分析研究高速轻载可倾瓦推力轴承热动力轴承热动力润滑性能中的一个不可忽略的重要因素。     

螺旋面扇形固定瓦推力轴承润滑性能分析

为研究螺旋面扇形固定瓦推力轴承的润滑性能,建立了柱坐标下螺旋面扇形瓦油膜厚度方程,计入工质离心力,采用数值方法对比研究了螺旋面瓦与斜-平面瓦轴承润滑性能,分析了结构参数及周向、径向油膜厚度比对螺旋面瓦轴承承载能力、功耗,润滑油温升、泄漏量的影响。结果表明:在相同结构参数及运行条件下,螺旋面瓦轴承承载能力大于斜-平面瓦,温升低于斜-平面瓦;对于螺旋面瓦轴承,合理的周向、径向油膜厚度比分别为2.5、1.5。按最优油膜厚度比设计的轴承,可使其承载能力提高的同时降低功耗和温升。     

圆形可倾瓦与扇形瓦推力轴承性能的比较

应用有限元程序分别对圆形瓦和扇形瓦推力轴承在中心支承条件下的性能进行了计算。并根据计算结果对两种瓦形的轴承性能作了比较。其结果和实验结论比较一致。最后得出圆形瓦轴承比扇形瓦轴承在某些方面有一定的优越性。     

可倾瓦推力轴承在变载荷下的瞬态润滑性能研究

建立了可倾瓦推力轴承中的油膜厚度方程、瞬态油膜压力方程、瞬态油膜温度方程以及求解油膜力和瓦块力矩的数学模型，提出了基本方程的数值求解过程，研究了可倾瓦推力轴承变载荷下的瞬态润滑性能。结果表明，随着载荷的增大，油膜厚度减小，油膜温升增大。在达到同样载荷时，对于较大的载荷变化率，其油膜温升反而较小。另外，随着载荷的增大，瓦块的倾角也．随之逐渐增大。     

可倾瓦推力轴承在工况参数变化下的瞬态润滑性能研究

建立可倾瓦推力轴承中的油膜厚度方程、瞬态油膜压力方程、瞬态油膜温度方程以及求解油膜力和瓦块力矩的数学模型 ,提出基本方程的数值求解过程 ,研究可倾瓦推力轴承变转速下的瞬态润滑性能。     

弹性金属塑料瓦推力轴承润滑性能分析

本文利用三维热弹动力润滑理论和有限元分析模型对大型水电站弹性金属塑料瓦推力轴承的弹流动压润滑性能进行了研究，提出了设计塑料瓦时应注意的问题，并将塑料瓦推力轴承的某些性能与钨金瓦做了分析比较。     

船用水润滑推力轴承扇形推力瓦润滑性能数值分析

采用数值分析方法研究了船用水润滑推力轴承扇形推力瓦的润滑性能问题,计算得出了水膜厚度、压力分布、推力瓦位移场和温度场的三维分布规律.研究表明:在推力瓦不同位置有着较大温度差,水膜最大厚度和最大压力、推力瓦最高温度和最大变形均出现在推力瓦周向出水口的位置.     

水润滑扇形瓦推力轴承润滑性能的边界元分析

用边界元法分析水润滑扇形瓦推力轴承的润滑性能,将雷诺方程转化为类似泊松方程的形式,采用边界元法求解该方程,研制了一套C++计算程序,得到多组轴瓦参数下的水膜厚度、压力分布和相关润滑性能,可以显著降低代数方程组的阶数,从而减少计算所需时间,并可提高计算精度。研究表明瓦块张角和瓦块倾角对最小水膜厚度、最大水膜压力、摩擦功耗、压力中心位置和进水口流量有不同程度的影响,该研究将有助于合理的设计水润滑扇形瓦推力轴承的轴瓦参数。     

大型推力轴承几何参数对润滑性能的影响

本文对排力轴承的瓦张角,瓦宽,瓦内径,载荷,转速,进油边温度对润滑性能的影响,进行了分析,提出了改进建议,对指导推力轴承设计具有重要的实际意义。     

大型可倾瓦推力轴承弹流润滑问题的域外法解

介绍域外在处理弹流润滑问题是的应用，和边界元不相比，域外不需要对边界单元作繁琐的奇异积分处理，因而编程简捷，计算精确。作为算例，用域外法联立求解雷诺方程和弹性变形方程，计算了大型可倾瓦推力轴承的油膜压力、弹性变表和相应的特性参数。     

Hydrodynamic Performance of a Thrust Bearing with Micropatterned Pads

The primary objective of this study was to investigate the influence of surface texturing on hydrodynamic lubrication of tilting-pad thrust bearings in terms of bearing power loss, operating temperature, and oil-film thickness. For this purpose, the working faces of six thrust pads from a 228.6-mm-outer-diameter bearing were textured. The textured surface consisted of a system of crossing channels of less than 10 μm in depth. Tests were conducted with a VG68 mineral turbine oil supplied to the bearings at a constant temperature of 50°C and flow rate of 15 L/min. The following parameters were measured: frictional torque, pad and collar temperatures, oil-film thickness, and pressure profiles along two circumferential lines. No significant change in collar and pad temperature could be observed when the patterned bearing was used. However, the textured bearing showed a tendency to exhibit lower power loss especially when an optimum oil flow supply rate was used. At the same time, inlet and outlet film thicknesses for the patterned bearing showed larger values than those obtained during tests on the plain babbitt pads.     

可倾瓦推力轴承中工况参数对动特性的影响

采用对油膜压力进行泰勒级数展开的方法，导出了油膜对镜板的作用力和油膜对可倾瓦的力矩的刚度阻尼系数。分析了工况参数如速度、载荷、油温等参数对这些动特性系数的影响。研究表明，如果工况参数使油膜厚度减小，则油膜对镜板的作用力和油膜对可倾瓦的力矩的刚度阻尼系数均会增大。     

动静压推力轴承动特性分析

本文利用有限差分法,对一个高速外圆磨床主轴上的一浅腔动静压推力轴承的动特性进行了理论分析,其结果对提高主轴的性能是非常有益的。     

Three-Dimensional Thermohydrodynamic Analyses of Rayleigh Step Air Foil Thrust Bearing with Radially Arranged Bump Foils

A three-dimensional (3D) thermohydrodynamic (THD) model for air foil thrust bearings (AFTBs) is presented. The nonisothermal Reynolds equation is solved using pressure boundary conditions at the cooling air plenum considering local temperature-dependent viscosity and density. Air film temperature is calculated using the 3D energy equation with thermal boundary conditions at the top foil, thrust runner, and top foil’s leading edge. The cooling air plenum distributes the cooling air to multiple radially arranged cooling channels. The plenum temperature and pressure are found from mass and energy balance equations applied to the plenum. Temperature fields of the top foil, bump foils, thrust disc runner, bearing plate, and cooling air channels are also solved through appropriate energy balance equations with their surroundings. A robust computational algorithm with multiple iteration loops was developed to find all the temperature fields. THD analyses were performed for AFTB with outer radius of 50 mm up to 100,000 rpm. As the cooling air source pressure is increased, the plenum pressure also increases and its temperature decreases due to more cooling capacity. However, cooling effectiveness is not necessarily proportional to the pressure because the flow residence time inside the cooling channels is inversely proportional to the pressure. The analyses show that the thrust disc temperature is a parabolic function with speed, and thermal expansions of the thrust disc and thrust plates contribute to the most significant driving force of thermal instability. Optimum cooling air pressure was found around 12,500 Pa for the proposed AFTB design at the reference simulation condition.     

弹性金属塑料瓦在大型水电机组推力轴承中的试验研究

本在推力轴承模拟试验台上测试了弹性金属塑料轴瓦(简称弹塑瓦)在不同工况条件下的性能。结果表明,在相同条件下,使用弹塑瓦的瓦温、油温以及拖动电功率等性能均优于巴氏瓦,而且弹塑瓦的承载能力明显高于巴氏瓦。本还分析比较了弹塑瓦在几个水电站推力轴承中的应用效果,证实了试验研究的结论,总结出应用弹塑瓦的一系列优点,为弹性金属塑料瓦在水轮机组中普及应用提供了宝贵的经验。