静压推力轴承不同偏载距离润滑性能对比

以双矩形腔多油垫静压推力轴承为研究对象,探讨高速重载工况条件下偏载距离对承润滑性能影响,并与中心加载时的润滑性能进行对比.运用润滑理论和摩擦学原理推导中心加载与偏载时双矩形腔流量方程、温升方程和油腔压力方程,并进行仿真分析.研究结果表明:当载荷一定时,随着偏移距离的增大,工作台下沉侧油膜厚度逐渐减小,油膜温升和最大压力...     

环形腔多油垫静压推力轴承热变形

高速重载工况下立式车床静压支承摩擦副的热变形对油膜形状有很大影响,会导致油流状态、基本假设和边界条件都发生很大变化,难以用经典润滑理论性能计算公式来精确预测油膜的润滑性能。针对此问题,基于流固耦合方法对静压推力轴承工作台和底座的热变形进行了模拟仿真,揭示其变形分布规律。研究了环形腔多油垫静压推力轴承热变形与转速的关系,获得了考虑热变形影响的油膜润滑性能预测模型,并进行了验证试验,仿真结果与试验数据基本一致。本文所得结论可为静压推力轴承散热结构的设计、润滑和解决变形问题提供理论依据。     

点支承推力轴承轴瓦最佳支点位置研究

为了研究轴瓦最佳支点位置分布,依据润滑理论,建立了点支承推力轴承流体润滑数学模型,采用数值分析方法,计算分析了轴承润滑性能随轴瓦支点位置的变化关系,确定了不同工况和轴瓦尺寸下轴瓦最佳支点位置,给出了最佳支点位置的分布规律。计算结果表明:合理的轴瓦支点位置能显著提升轴承的润滑性能。最佳支点位置在轴瓦径向方向上偏向轴瓦外侧,其径向偏心率随比压、转速和长宽比的增加而减小,随轴瓦变形量的增加而增大;最佳支点位置在轴瓦周向方向上偏向轴瓦出油边,其周向偏心率随转速和长宽比的增加而增大,随比压和轴瓦变形量的增加而减小。     

小支柱簇双层瓦推力轴承热弹流润滑性能分析

对Alstom公司三峡小支柱簇双层瓦试验推力轴承进行了热弹性流体动力润滑性能有限元分析。采用推力轴承润滑计算的有限元程序，并借助结构有限元程序ADINAT、ADINA的热传导和热弹变形分析功能，形成了一套完整的推力轴承热弹流动力润滑性能分析软件。物理模型包括润滑油膜、推力轴承和镜板推力头。对三峡试验推力轴承性能的计算结果和测量结果进行了对比分析。分析结果表明，计算结果和实测的结果吻合，试验模型使用的小支柱簇双层瓦可有效地控制瓦的热弹变形，进一步优化小支柱的弹性，还可补偿镜板的大部分变形。     

重型静压推力轴承间隙油膜流态的数值模拟

间隙油膜流态对静压推力轴承润滑性能有显著影响,却无法通过试验直接进行分析.针对此问题,运用计算流体动力学和润滑理论对静压推力轴承间隙油膜流动进行数值模拟.建立定常不可压缩紊流模型,采用有限体积法和二阶精度的差分格式离散方程.通过将数值模拟结果与理论公式计算结果的比较,验证了所采用的数值模拟方法的正确性.模拟结果表明,随着工作台旋转速度的增加,封油边润滑油的流动始终为层流,而油腔中润滑油流动逐渐由层流变为紊流.该研究成果为静压推力轴承摩擦功耗及温升计算提供理论依据.     

惯性及滑移对EMP推力轴承的影响研究

为了考察界面滑移和流体惯性对水润滑弹性金属塑料(EMP)推力轴承润滑性能的影响,从连续性方程和Navier-Stokes方程出发,推导出在圆柱坐标系中考虑了界面滑移和流体惯性影响的雷诺方程,并采用有限差分法对其进行数值计算.计算结果表明:界面滑移现象的出现将降低10%左右的水膜压力和轴承承载能力,而流体惯性力的存在增大了1%左右的水膜压力和轴承承载能力;随转速的增大,界面滑移现象对水膜压力和轴承承载能力的削减程度明显增大,水膜压力和轴承承载能力将降低50%左右.     

衬层弹性变形对水润滑结构润滑性能的影响分析

以水润滑轴承为例,利用有限元耦合算法数值计算了水润滑结构的弹流润滑模型,从理论上分析了具有不同弹性模量值和厚度值的橡胶衬层弹性变形对水润滑结构水膜压力、水膜厚度和摩擦磨损特性的影响规律。研究表明:衬层弹性变形对水润滑结构的弹流润滑性能有着非常大的影响,其影响效果在弹性模量值和厚度值较大时更为明显;相同的工况下,随着衬层弹性模量值的减小,水润滑结构的轴向和周向水膜厚度皆升高,水膜压力降低,压力作用区域扩大,弹流润滑效果更好,从而减轻了结构的摩擦磨损;一定程度上,衬层弹性模量的降低和衬层厚度的增加在增强水润滑结构的弹流润滑效果上是等效的。     

喷油润滑工况下可倾瓦推力轴承推力瓦热变形研究

依据传热学、摩擦学等相关理论,建立喷油润滑式可倾瓦推力轴承瓦面油膜温度场,并进行了数值仿真求解,得到了计算结果,可为此类推力轴承的设计、应用提供参考.着重重点介绍了推力瓦上表面温度栽荷的施加方法以及推力瓦其余表面对流换热系数的计算与加栽.结果 表明:喷油润滑工况下推力瓦热变形的最大变形处靠近出油边,整体变形则沿着瓦四边...     

微斜面式重型静压轴承润滑油膜高速特性

针对重型装备制造业中大尺寸静压轴承高速运行易引起润滑失效问题,进行了变黏度条件下静压轴承高速运行时的楔形油膜润滑性能研究.该研究依据轴承润滑理论,推导出微斜面矩形腔流量方程、静压承载力方程以及不同转速和倾角影响的微斜面动压承载力方程,利用CFD原理和FLUENT软件仿真分析轴承在较高转速100、120、140、160、...     

4种表面微观结构推力轴承的承载特性研究

设计了凹圆、凸圆、凹条、凸条4种典型的表面微观结构,并采用有限元方法对这4种表面微观结构推力轴承在液体中的承载特性进行了研究,分析了各表面微观结构轴承在不同轴承间隙、转速和液膜黏度等工况条件下对承载力的影响规律。结果表明:4种表面微观结构轴承在液体润滑条件下均能产生承载力,不同微观结构轴承在相同工况条件下承载力大小不同,推力轴承的承载力随轴承间隙的增大而逐渐降低,随轴承角速度的增大而增大,随润滑液液膜黏度的增加而增大;凸形微观结构推力轴承的承载力受轴承间隙、转速和液膜黏度的影响较大,而凹形微观结构推力轴承的承载力受以上因素的影响较小。     

水润滑橡胶尾轴承鸣音试验研究

为了研究水润滑橡胶尾轴承鸣音产生的机理,在水润滑橡胶尾轴承鸣音台架模拟试验的基础上,结合橡胶尾轴承的摩擦特性,对试验结果进行了初步分析总结,揭示了各因素对水润滑橡胶尾轴承鸣音临界工况的影响规律。结果表明,水润滑橡胶尾轴承鸣音出现与否,主要取决于工作过程中轴承与轴颈的直接接触面积以及摩擦系数-速度曲线负斜率。     

平面静压推力轴承用于摆辗装置的研究与实践

应用润滑理论提出了平面静压推力轴承用于摆辗装置的数学模型,编制了计算机程序,计算结果表明平面静压推力轴承可用于摆辗装置,并得出一些有益的结论。在此基础上,制造了一台平面静压推力轴承摆辗装置。试验验证了理论分析的正确性,证明了平面静压推力轴承用于摆辗装置的可行性。此项研究对摆辗工艺的推广普及有着重要的意义。     

滤波减速器转臂轴承混合润滑性能分析

综合考虑滤波减速器转臂轴承的载荷、接触几何、真实表面粗糙度等因素的影响,建立了转臂轴承的混合润滑数值分析模型,分析了额定工况和不同转速、温度下轴承接触区的油膜比厚、接触载荷比和下表面应力等参数,并在此基础上探讨了沟曲率半径和表面粗糙度对转臂轴承混合润滑特性的影响。结果表明：提高转速可使接触区由边界润滑进入全膜润滑,润滑性能改善;环境温度升高将导致润滑剂粘度下降,致使润滑状态恶化,下表面应力增大;内沟曲率半径增加导致内滚道接触区下表面应力增大,油膜比厚先减后增再单调递减;外沟曲率半径增加导致外滚道接触区下表面应力持续增大,油膜比厚先略有上升后一直减小;减小表面粗糙度改善界面润滑状态,但过小时并不能减少干接触,反而还会增加下表面应力和提高加工成本。     

以二羧酸为载体水基润滑添加剂的合成与性能研究

以二羧酸、油酸为原料,乙二胺为酰化试剂,聚乙二醇为水溶性改性试剂,从分子设计角度介绍其合成 水基润滑添加剂的思路与方法。通过产率、结构、润滑性能分析评价这种新型水溶性润滑添加剂的性能。详细讨 论聚乙二醇分子量对产品水溶性和润滑性能的影响。对性能最佳产物EDOP1000进行正交试验优化产率从而使其水 溶性和润滑性均达到最佳效果,从而最佳合成产品,具有一定的应用价值。     

对含油轴承润滑的探讨

在各类机械中,广泛使用着有自润滑性的含油轴承。提高含油轴承的减摩性和耐磨性,对提高机器工作的可靠性有很大意义。本文以含油轴承的工作机理出发,提出完善轴承的结构,并把油润滑和固体润滑结合起来,可达到减摩和耐磨的目的。而且工艺简单,便于推广应用。     

推力轴承推力盘热变形研究

依据润滑理论,求得推力轴承瓦面油膜温度场,简化处理后视其为镜板表面温度。采用有限元数值分析方法,对可倾瓦推力轴承推力盘由温度引起的变形进行模拟仿真,并重点介绍了推力盘温度场的加载方法和加载过程。分析结果表明:温差引起推力盘产生热变形,镜板处变形最大,该变形沿径向呈向下凸起。     

恒流环形腔多油垫静压推力轴承油膜刚度特性

油膜刚度影响静压推力轴承振动幅值和承载能力,严重时将导致静压推力轴承摩擦副接触失效,影响立式数控装备的加工精度和运行稳定性。为了避免此现象发生,本文根据润滑理论和摩擦学原理对恒流环形腔多油垫静压推力轴承油膜刚度进行研究,分析润滑油粘度、工作台旋转速度和承载重量等因素对油膜刚度的影响规律,并进行了实验验证。结果表明:润滑油粘度对油膜刚度有一定的影响,考虑粘度变化时油膜刚度大,计算结果相对精确。空载和承载工况条件下,随着旋转工作台转速增加,间隙油膜变薄,油膜刚度变大。相同旋转速度条件下,承载时油膜厚度小于空载时油膜厚度,承载时油膜刚度大于空载时油膜刚度。理论计算结果与实验值吻合较好,所得结论可为静压推力轴承油膜厚度控制系统设计提供理论依据,提高立式数控加工装备运行稳定性。     

水润滑轴承的工作原理及结构设计研究

由于用水作机械传动摩擦副的润滑介质在许多方面比用油更具有优越性,因此,在机械传动系统中,采用水润滑轴承已经成为其结构设计的一种发展方向.本文对水润滑轴承的工作原理及主要结构设计进行了研究,为满足水润滑轴承性能要求提供了可靠数据.     

含沟槽结构的水润滑橡胶轴承三维弹流润滑分析

综合考虑水润滑橡胶合金轴承橡胶弹性变形以及其多曲面、多纵向凹槽的几何结构,利用有限元ANSYS CFX软件进行含沟槽结构的水润滑橡胶合金轴承三维弹流润滑数值仿真,研究不同偏心率、转速对水润滑橡胶合金轴承的水膜压力分布、水膜厚度分布、承载能力以及摩擦系数的影响,研究结果表明橡胶弹性变形及多曲面、多纵向凹槽的几何结构对轴承润滑特性影响显著.     

基于热弹流的滤波减速器转臂轴承润滑性能分析

由于载荷、接触几何、粗糙表面、热效应等因素的影响,分析不同工作条件下滤波减速器转臂轴承工作界面润滑状态较为困难,为了研究转臂轴承润滑性能,本文建立了转臂轴承的热弹流混合润滑模型。以静力学和运动学建立滤波减速器转臂轴承(球滚动体-滚动轴承）力学模型,结合点接触热弹流混合润滑理论建立轴承热弹流润滑模型,使用离散卷积快速傅里叶变换方法求解弹性变形和表面温升,使用有限差分法求解雷诺方程和能量方程,分析轴承接触副物理尺寸、载荷、卷吸速度和接触副粗糙表面等外部工况对轴承润滑特性以及表面下应力的影响。从数值模拟结果中可以看出：较大滚动体半径有益于轴承润滑油膜形成,提高轴承的承载能力;不同的机械加工表面下接触副平均膜厚和温度随转速和滑滚比变化趋势相同;轴承接触副润滑状态从混合润滑进入全膜润滑状态,油膜内最大温升先减小后增大;提高机械加工表面光洁度有利于提高转臂轴承润滑状态,减小最大表面下应力,提高表面接触强度。本文建立的转臂轴承热弹流混合润滑模型可以模拟接触和流体动压润滑同时存在的混合润滑状态,可以反映转臂轴承在各种工作条件下润滑性能,可以进一步判断其工作效率和使用寿命。