永磁推力轴承承载能力的计算

根据等效磁荷理论,建立了圆环型永磁推力轴承的承载力数学模型.在钕铁硼永磁合金轴承上的实验,证实了模型的科学合理性.通过对模型参数的无量纲化处理,给出了便于工程设计的承载力简捷计算公式及相应的无量纲参数表.     

推力轴承模型试验件承载能力的实验

将一透平机械中的中型推力轴承通过相似模型化得到模型试验小型轴承,对其承载能力进行了实验,得到了轴瓦的进、出油温度和支点处的油膜厚度。实验表明,可用支点处的油膜厚度来代替最小油膜厚度的测量,为工程实际提供了一种新的测量思路     

进油口结构型式对轴承润滑性能影响分析

采用计算流体动力学(CFD)和有限元(FEM)方法分析讨论了某型航空发动机轴承润滑系统进油口结构型式对某中介轴承润滑性能影响的规律，提出了润滑系统进油口结构型式设计中应当考虑的影响因素，并对进油孔不合理的结构提出了改进建议。研究结果表明，安装外环进油挡板有利于增加对轴承腔的供油量和腔内润滑油的储存量，而其它结构变化对中介轴承润滑性能影响程度是有限的。     

螺旋槽平面型线对水润滑螺旋槽推力轴承承载能力的影响

不同螺旋槽平面型线对螺旋槽推力轴承的压力场及承载能力会产生不同程度的影响.采用RNG k-ε湍流模型对具有不同螺旋槽平面型线的水润滑螺旋槽推力轴承润滑膜压力场进行了数值模拟,重点探讨了在不同转速条件下,不同螺旋槽平面型线对水膜压力场和承载能力的影响程度.结果表明:抛物线槽产生的压力峰值最大,螺旋线槽则具有最大的承载能力;与其它平面型线相比,螺旋线具有更稳定的压力分布,更适合水润滑螺旋槽推力轴承.     

基于CFD的水润滑斜－平面瓦推力轴承承载能力分析

水润滑斜-平面推力轴承用水作为润滑介质,传统油润滑斜-平面推力轴承的计算公式及图表不再适用。基于计算流体动力学(CFD)理论,建立不同的水膜润滑模型并进行仿真计算,在水槽尺寸一定时,分析最小水膜厚度、瓦块中径上瓦斜面升高比、瓦块中径上斜面和平面之比以及转速对某斜-平面瓦推力轴承承载力的影响。结果表明:水膜的厚度是影响水膜承载力的主要因素,水润滑斜-平面瓦轴承轴向承载力随着水膜厚度的减小而增加;当水槽尺寸、最小水膜厚度以及转速一定,瓦斜面占长比为0.7、瓦斜面升高比为2时,轴承承载能力最大;在靠近水槽的轴承壁面上产生了空化现象;对于某个特定结构的轴瓦,推力环转速的变化不影响水膜压强中心的位置。     

磁动压混合推力轴承的研究

提出了一种利用磁场力辅助流体动压轴承工作的磁动压混合推力轴承。这种轴承在机器起动和停车阶段,依靠磁场力支承转子系统,当机器达到一定转速后,主要由动压油膜承受轴上载荷,从而克服了流体动压轴承在此阶段出现混合摩擦的问题。研究了这种混合推力轴承承载能力的数学模型,计算了磁轴承的承载能力。设计制造了试验装置并对这种轴承在不同气隙和转速下的性能进行了试验测试。结果表明这种磁动压混合的工作原理是可行的,可以改善流体动压轴承的工作性能。     

复合材料推力轴承设计与制造研究

文章首先对复合材料瓦面推力轴承的设计思路进行了分析;其后,围绕干燥处理、材料拌合、加压制造等环节,研究了复合材料瓦面推力轴承的制造工艺;最后,从瓦面进油机制、瓦面结构造型两个角度入手,提出了复合材料瓦面推力轴承设计与制造的把控要点.     

复合材料瓦面推力轴承弹性模量的研究

对复合材料瓦面推力轴承表面弹性层进行了不同温度下的整体加压和局部加压测试试验,在测得弹性层的压缩弹性模量的基础上,给出了理论弹性模量和计算弹性模量的定义,研究了载荷和温度对弹性模量的影响规律及弹性模量的取值范围,提出了以弹性层压缩弹性模量作为轴瓦整体压缩弹性模量的观点.所得结果可用于轴瓦结构设计、润滑参数计算及瓦面修形.     

水润滑推力轴承推力瓦应力场分析

水润滑推力轴承工作时,推力瓦和推力环端面间的高速相对运动会产生大量摩擦热,导致端面温升和热变形,使推力瓦产生局部高温和高应力,影响水对推力轴承的润滑效果、传递轴向推力效果、轴承寿命和安全性。基于ANSYS软件平台,建立水润滑推力轴承斜面平台固定推力瓦危险截面有限元分析模型,分析推力瓦危险界面的变形和应力场。结果表明:推力瓦的最大变形和最大Von Misses应力均出现在离推力瓦进水方向2/3瓦长处。     

LEC型推力轴承回油结构与节能效果

本文分析了ＪＨＪ型推力轴承及ＬＥＧ型推力轴承的进回油方式对轴承性能的影响。用ＬＥＧ型推力轴承替代ＪＨＪ型推力轴承时,应该注意改变原轴承的回油结构。ＬＥＧ型推力轴承在氧气透平压缩压上应用时,实测的节能效果。     

瓦面环形槽与推力轴承承载性能关系数值模拟

为研究瓦面环形槽对推力滑动轴承承载性能改善的优势,基于计算流体动力学(CFD)理论,建立了环形槽斜平面推力滑动轴承油膜分析模型,通过数值模拟,得到环形槽的平面区域占长比、深度和宽度对环形槽斜平面推力滑动轴承承载性能的影响规律.结果表明,推力轴承的承载力和油膜压力峰值随环形槽在平面区域的占长比的增加呈现先增大后减小的变化规律,并且随着环形槽占长比的增加,轴承温度逐渐下降;环形槽宽度一定时,深度的增加使得推力滑动轴承油膜压力分布明显改变,承载力呈现先增大后减小的变化规律;环形槽深度一定时,轴承承载力随着环形槽宽度的增加而增加;在斜平面推力滑动轴承瓦面增加特定环形槽结构,有利于提升承载性能.     

螺旋面瓦推力轴承承载能力分析

建立不同结构参数的螺旋面瓦推力滑动轴承润滑模型,并用FLUENT软件进行仿真计算,研究油膜厚度、瓦面螺距以及转速对轴承承载性能的影响规律,为螺旋面瓦推力轴承的设计提供理论基础。结果表明,油膜最高温度随着螺距以及油膜厚度的增加而减小;轴向承载力随着油膜厚度的增加而降低,当最小油膜厚度和转速固定时,存在最优的瓦面升高比使得轴承承载力最大,瓦面升高比为1.4;油膜最高温度与承载力均与转速呈直线型关系;螺旋面瓦的承载力远高于平面瓦。     

基于CFD的阶梯面推力滑动轴承承载性能分析

依据流体动压润滑气穴两相流理论,运用计算机流体力学(CFD)方法,针对阶梯面滑动轴承流体动压润滑模型,直接求解N-S方程进行数值分析,考察阶梯面滑动轴承阶梯深度比、长度比、阶梯数和转速对承载承载特性的影响规律。分析结果表明,其他条件一定时,阶梯深度比相对长度比对轴承承载力的影响更显著,深度比为1.7,长度比为1.3,轴承承载力均处于最大,转速对轴承承载力影响呈线形增加,阶梯数对承载力的影响呈现先增加后减小的变化规律。     

Parallel Surface Thrust Bearing

The theory for the thermal wedge thrust pad is given assuming (a) all the heat is taken away by the oil and (b) the viscosity is constant across the thickness of the film.

The viscosity is allowed to vary in the direction of motion.

Solutions are obtained by both analytical and relaxation methods for infinite and finite pads.

The viscosity is allowed to vary in the direction of motion and also a constant value is taken.

The results are displayed non-dimensionally graphically.     

Inertia Effect on the Load Capacity of Large Water-Lubricated Thrust Bearing

With an assumption that the profile of the velocity is not affected by the inertia force, a numerical model based on an extended Reynolds equation, which takes the full inertia effect and turbulence into account, is established. A finite deference method is used to solve the equation and the numerical results are validated with numerical and experimental results. A simplified expression is derived theoretically and modified by the numerical results of the established model. Finally, a study of a large water-lubricated tilting pad thrust bearing is presented. The analytical results and numerical results agree well. A quantitative analysis of inertia effects on load capacity is made in this article.     

浅析止推轴承的摩擦学

从潜油电泵止推轴承的摩擦原理出发,分析了润滑、表面粗糙度、材料选择及表面处理工艺等因素,对止推轴承的影响和失效原因,提出了相应的解决办法.     

表面凹痕织构动压承载性能的CFD分析

为研究表面凹痕织构的动压承载性能,在建立其几何模型的基础上,采用基于N-S方程的CFD方法研究不同参数下表面凹痕织构的平均承载力变化规律,并考察雷诺数、织构宽度和深度对动压承载性能的影响。结果表明:雷诺数的增加能够大幅提升表面凹痕织构的平均承载力;随着织构宽度的增加,表面凹痕织构的动压承载性能趋于优良;当量纲一织构深度处于0.5～1时,表面凹痕织构具有最佳的动压承载性能。     

表面织构的深度影响润滑油膜承载能力的机制研究

采用基于N-S方程的CFD方法,研究最小油膜厚度为4μm时圆弧凹槽表面微织构深度的变化对动压润滑效果的影响,并深入探讨其机制。结果表明,在一定的工况条件下,凹槽深度不同,其承载性能存在一定的差异,当凹槽深度小于4μm时,随织构深度的增加其承载能力逐渐增强,当凹槽深度大于4μm时,随织构深度的增加其承载能力逐渐减弱,即深度值在4μm左右时油膜的承载能力最强。分析发现,织构深度的变化改变了润滑油流场的流动,深度增大到某个值时润滑油开始出现逆流现象,随着凹槽深度的增加,逆流区变大;逆流的存在削弱了织构的承载能力;速度不影响润滑油的流动走向,但会影响承压能力的大小;织构截面形状对润滑油的流动走向有影响,但对织构底部形成漩涡的规模大小影响不大,对润滑油膜承压能力影响不大。