热效应影响下浮环轴承润滑静特性研究

建立计入热效应的浮环轴承流体动压润滑模型,利用数值差分法联立求解雷诺方程,进而求解浮环轴承端泄流量;通过与实验数据的对比,验证所建模型的正确性;考虑浮环受热膨胀变形的影响,研究供油温度对摩擦功耗、温升、浮动环转速、端泄流量等浮环轴承润滑静特性参数的影响。结果表明:提高润滑油供油温度会明显提升浮动环旋转速度,增大轴承内间隙的供油量,减小内外油膜摩擦功耗和端泄温升;端泄温升随轴颈转速的升高而增大,温升随轴颈转速变化的幅度在采用较低温度的润滑油时表现得更为剧烈。     

偏心率对高速动静压轴承动特性影响

本文分析了水润滑,五腔动静压轴承偏心率对轴承静动性能的影响。轴承量在高压力、高转速下使用。计算表明,在中小偏心下,轴承动力系统为常数;而在大偏心率下,由于流体膜空穴和油腔位置的影响,轴承动特性有较大变化。同时考虑了轴承系统稳定性。     

圆锥动静压轴承的优化设计方法探讨

本文探讨了几种常用圆锥动静压轴承的优化设计方法的可行性及应用范围。     

混合流态下高速径向动静压轴承静特性分析

以具有深浅腔的高速动静压轴承为研究对象,分析在计入润滑油黏温特性时高转速下油膜层流、紊流共存时的混合流态对油膜特性的影响;建立层流、紊流共存时油膜的Reynolds方程、能量守恒方程、润滑油黏温特性方程以及相应的边界条件,综合利用有限元法和差分法求解以上方程,得出不同工况下油膜的特性参数。结果表明:在一定转速范围内,轴承内部油膜紊流区域随着转速的升高而增大;相同工况下混合流态模型计算出的油膜特性数值大于层流状态模型计算出的数值,数值之差随着转速的升高而增大,因此,高转速引起的润滑油膜流态的变化对轴承特性有一定的影响,在计算轴承特性时,考虑油膜流态的改变有利于得出与实际工况相近的理论数值。     

浮环弹性变形对浮环动静压轴承润滑特性的影响

浮环轴承在高速工况下运行时,浮环表面在油膜压力作用下会发生弹性变形,影响轴承润滑性能。针对带有深浅腔的浮环动静压轴承,采用有限元法和有限差分法耦合求解油膜Reynolds方程、能量方程和温黏关系式,采用变形矩阵法求解弹性变形方程,计算浮环弹性变形分布;在浮环平衡的基础上,分析浮环变形对环速比、油膜承载力、端泄流量等润滑特性参数的影响。结果表明：浮环弹性变形分布与油膜压力分布呈现一致性,转速越高,偏心越大,变形越明显;考虑浮环弹性变形,浮环达到平衡状态时,内膜偏心率增加,环速比减小,轴承承载力与摩擦力矩均有所增加;由于浮环变形对内、外膜间隙及流动液阻的不同影响,使得内膜端泄流量增加,外膜端泄流量减少。     

浅油腔动静压轴承动特性分析

本文提出了基于有限差分法的浅油腔动静压轴承动特性分析的偏导数法，并利用该法分析了两种在国产磨床中常用的浅油腔动静压轴承的动特性。     

偏斜状态下动静压轴承性能分析

本文分析了动静压轴承的偏斜情况及相应的偏斜量，应用有限差分法求解雷诺方程，得到了动静压轴承在不同偏斜量下的静、动特性，从而找出了偏斜对动静压轴承特性的影响规律．     

圆锥浮环动静压轴承有限元解和试验研究

将静压支承原理和圆锥动压浮球轴承结合起来,提出了一种新型结构的滑动轴承—圆锥浮环动静压轴承,并对此进行了理论分析,有限元计算和试验研究。导出了基本微分,积分方程组,提出了保证浮环启动的设计准则,较好地解决了数值计算中的多重迭代和快速收敛问题,讨论了不同条件下的轴承性能,提示了轴心,环心,环轴速比等的变化规律。理论计算和试验取得了较好的一致,并表明,该轴承兼具加圆锥,动压,静压,浮环滑动轴承之优点,在高速旋转机械领域将有广阔的应用前景。     

动静压轴承—主轴系统动特性分析

对上海机床厂生产的高精度万能外圆磨床砂轮架主轴系统进行了动特性分析,指出前后轴承增大供油压力和减小油腔深度,是提高该主轴动特性的好办法。     

基于多目标优化的圆锥动静压轴承特性分析

以高速圆锥动静压轴承为研究对象,在油膜静、动特性有限元计算基础上建立同时考虑单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速的多目标优化模型。根据工况要求,按照重要程度对各优化目标设定不同的加权系数,采用复合形法对优化模型进行了求解。结果表明,当半锥角和封油边宽度明显减小、浅腔包角减小时,圆锥轴承各优化目标均有所改善,单位承载力下功耗和平均温升得到了有效降低,失稳转速则得到提升。研究表明,通过对单位承载力下功耗、平均温升和失稳转速等优化目标设定不同的加权系数,可实现更低温升、更高转速或者更低功耗等设计目标。     

圆隙缝动静压轴承静特性分析

本文提出了一种新型动静压滑动轴承－圆隙缝动静压轴承。分析了该轴承的承载能力和刚度，并分析了设计参数对它们的影响。结果表明，该轴承性能优于传统的隙缝式轴承。而且这种轴承加工方便。很有应用前景。     

偏斜状态下动静压轴承的静动态特性分析

轴颈偏斜使轴和轴承的边缘间隙减小,受载过大后会发生边缘接触,产生边缘摩擦,导致轴承的过载能力下降,影响轴承的工作性能。考虑轴颈偏斜,研究偏斜状态下轴承的工作性能,将丰富轴承设计理论,提高轴承设计水平。用有限差分法对偏斜状态下动静压轴承进行了静动态分析,给出了雷诺方程数值解,在数值仿真基础上讨论了偏斜对轴承工作性能的影响。     

浅腔动静压轴承支承的主轴系统动特性研究

本文对上海机床厂生产的高精度万能外圆磨床砂轮架主轴系统进行了动特性研究,指出前后轴承增大供油压力和减小油腔深度是提高该轴系动特性的好办法。     

边界元方法在研究气体静压轴承静特性中的应用

本文应用边界元方法研究了在二维流动假设下，气体静压圆柱轴承的静态特性。并将其计算结果与其它分析方法的计算结果进行了比较，证明了该方法在这一领域应用的可行性。     

圆锥液体静压轴承的温升特性分析

针对圆锥液体静压轴承油膜发热的问题,采用积分法推导了绝热条件下圆锥液体静压轴承的平均温升公式,并利用ANSYS CFX软件,对圆锥液体静压轴承的流场和温度场进行了仿真分析。公式计算结果和仿真计算结果吻合良好,通过仿真获得了锥形油膜各点的温度分布。结果表明,转速对油膜温升和温度场分布有一定影响,油膜两端的温升差异较大。对圆锥液体静压轴承的结构设计和工艺参数优化有一定的的参考意义。     

不同流态下高速动静压径向轴承静特性研究

针对深浅腔动静压径向轴承建立了层流、紊流共存时的油膜数学模型,采用有限元法计算了油膜的静态特性,并与完全层流和完全紊流两种状态下的计算结果进行了比较.结论表明:除流量外,静特性参数紊流工况下最大,混合流态次之,层流最小.     

紊流状态下高速动静压浮环轴承静特性研究

高速动静压浮环轴承雷诺数增大,油膜工作在紊流状态下.采用Ng-pan紊流润滑理论建立了浮环动静压轴承的数学模型,对轴承的静特性进行了有限元仿真并与层流状态下的计算结果进行了比较.结果表明除流量外,紊流计算结果普遍高于层流计算结果,应用紊流模型分析高速浮环轴承特性更为准确.     

油腔式静压轴承的动特性和稳定性近似分析

本文在小扰动条件下，利用流量连续方程推导出油腔式静压轴承的刚度和阻尼系数的近似计算公式。     

浅油腔动静压滑动轴承动特性分析

采用伽辽金法及摄动理论建立了浅油腔动静压滑动轴承有限元数学模型，并对其进行了静动特性分析。