静动压轧机油膜轴承静压特性的研究

静动压油膜轴承是在液体动压润滑轴承和液体静压轴承的基础上发展起来的新型油膜轴承。静动压油膜轴承是一种兼有两者优点的轴承,其正常工作的速度范围较大,能够充分利用油膜的动压效应。通过采用CFD仿真技术,对1030-76WJJ静动压油膜轴承的静压特性进行了深入研究,建立了不同偏心率时的静动压油膜轴承的流体域模型,通过对静动压油膜轴承流体域边界条件的设定和求解,得出了轴承偏心率变化时对其静压特性的影响。同时研究了恒流量供油系统和恒压力供油系统时的静动压油膜轴承的承载能力和静压区域压力分布,对静动压油膜轴承的设计提供了理论指导,为静动压油膜轴承静压特性的研究提供了新的思路。     

油水两相流润滑轧机油膜轴承的摩擦行为分析

目的研究含水润滑油对轧机油膜轴承的摩擦学性能的影响。方法选取轧机油膜轴承为研究对象,利用油水两相流体数学模型和弹流润滑方程研究轧机油膜轴承在等温条件下的润滑特性,分析油水两相流体润滑膜的压力、膜厚分别随含水率、滑滚比、轴颈间隙、主轴转速和轧制力的变化关系。结果水介入润滑油之后,随着含水率的增加,油水两相流体的黏度先增加,在含水率为30%左右时达到最大值(0.08 Pa·s),之后又迅速减小,直至接近于纯水的黏度(0.001 Pa·s)。当含水率为30%时,无量纲膜厚达到最大值(0.82),当含水率为90%时,无量纲膜厚达到最小值(0.68)。结论随着含水率的增加,油水两相流体由油包水流型转化为水包油流型,压力变化不大,膜厚先增加后减小,作为润滑剂,油包水流型比水包油流型具有更好的润滑性能,且在流型转变点处的润滑性能最优。随着滑滚比和轧机油膜轴承主轴转速的增加,压力减小,承载能力减弱,膜厚增加,润滑性能增强。随着轴颈间隙和外部轧制力的增加,压力增加,承载能力增强,膜厚减小,润滑性能减弱。     

WMB型液体动静压混合轴承及主轴功能部件

北京航空航天大学科技开发部推出WMB型液压动静压混合轴承及主轴功能部件一．WMB型液体动静压轴承是一种既综合了液体动压轴承和静压轴承的优点又克服厂二者缺点的高新技术产品。它利用孔式环面节流和浅腔节流串连,使压力油进入油腔后产生足够大的静态承载力,将不转动的主轴悬浮在高压油膜中,从而克服J主轴启动时磨损的现象,依靠浅腔阶梯效应,主轴转动后产生巨大的动压承载力,且有高的主轴刚度和抗过载能力,油膜的均化作用使主轴具有极高的旋转精度和运转平稳性。该产品已批量生产,现有“O”和“A”两个系列的轴承和YN、YW、Y…     

环境温度变化对水润滑动静压轴承的热弹流影响

目的研究不同季节或地域以及外部降温对水润滑动静压轴承热弹流的影响。方法选取小孔式水润滑动静压滑动轴承为研究对象,采用考虑了热效应的Reynolds方程对水润滑动静压滑动轴承进行热弹流润滑分析,研究了不同温度边界条件下三种轴瓦材料的水润滑动静压滑动轴承润滑膜的温度变化及其压力膜厚的变化。结果当轴瓦、轴颈的温度相同且异于润滑剂初始温度(313 K)时,轴瓦、轴颈温度越低,润滑膜的温度越低,在入口区和出口区出现明显的温度变化,轴瓦、轴颈温度越低,润滑膜的膜厚越大,第二压力峰越明显。轴承外部降温,使轴瓦温度(297.35、281.7 K)保持低于润滑膜以及轴颈的初始温度(313K),轴瓦温度越低,润滑膜的温度越低,入口区以及出口区的温度也发生变化,润滑膜的膜厚增大,第二压力峰增大。对比轴瓦、轴颈温度同时降低和轴瓦温度降低这两种工况,润滑剂温度的变化趋势与压力膜厚的变化趋势相同,但变化幅度不同。结论由于轴承所处季节或地域不同,轴瓦、轴颈的温度异于润滑剂初始温度,外部环境温度越低,润滑膜的膜厚越大,有利于润滑。通过外部降温的形式使轴瓦保持低温状态,同样可以使润滑膜的膜厚增大,有利于润滑。     

织构化动压轴承热流体润滑特性理论与试验研究

为了探究表面织构对动压轴承热流体润滑特性的影响,计入热流体耦合因素更接近轴承的实际工况。以矩形、三角形、圆形三种表面织构形式动压轴承为研究对象,联立Reynolds方程、能量方程、黏温方程和不同形式织构几何特征方程,建立织构化轴承热流体耦合模型。采用有限差分法求解得到油膜压力场分布、温度场分布及轴承特性参数,并分析织构形状、深度、进油温度等因素对织构化轴承特性的影响。结果表明：表面织构能够有效降低油膜温升,改善轴承润滑性能;不同形式织构对于轴承热流体特性影响有所差异,低偏心时矩形织构表现出更好的润滑性能;进油温度对于织构化轴承热流体特性有较大影响,随着进油温度的升高,轴承的特性参数在不断下降,但幅度逐渐减缓。制备了织构化轴承试件并进行工况测试,试验结果与理论计算对比分析,趋势规律一致,验证了结论的合理性、正确性。     

大尺寸扇形静压推力轴承润滑性能的数值分析

针对重型装备中所应用的大尺寸工作台静压推力轴承的润滑问题进行了研究,建立了模拟静压轴承本体及导轨内部三维流动的数学模型及边界条件,并利用CFD(Computational Fluid Dynamic)原理,采用FLUENT软件和有限体积法对扇形腔的静压轴承内部流体压力场及速度场进行了仿真和计算,得到了静压轴承内部的流速及压力分布.通过该仿真程序可以模拟出不同参数下静压轴承的润滑性能,可提前实现对大尺寸静压轴承润滑的特性的预测.     

浅谈立式磨机减速机的设计和应用

介绍了先进的立磨减速机的结构型式及齿轮、轴承、箱体的设计方法;动压润滑平面推力轴承适用于中小型立磨机,启动时抬高磨辊的工况;带静压润滑的动压润滑平面推力轴承适用于大中型立磨机,启动时不抬起磨辊装置的工况;采用监控的供油系统对齿轮和轴承进行强制润滑。生产中该减速机的箱体不承受磨盘压力,节能降耗显著,使用情况良好。     

重载推力轴承动压承载特性分析

为了验证某推力轴承设计的合理性,以某推力轴承为研究对象,依据给定的供油工作条件,使用CFD技术分析了推力轴承正常工作情况下的动压油膜轴向承载力特性。研究结果表明：在正常工作情况下,推力块瓦面倾角为0.02°,推力块动压油膜承载力大于1210 kN,满足瓦块轴向承载力要求;推力环进口边界压力为0.2 MPa时,油膜承载力约为69 kN,同时满足了推力盘润滑要求和转子旋转时的油膜承载力要求。     

关于热轧铝杆润滑问题的探讨

润滑是金属机械加工中不可忽视的关键环节,它对设备的保护、生产效率的提高起着积极的作用。特别是在产品竞争矛盾显得更加突出的今天,润滑对提高产品质量尤其显得重要。因此迫使我们对润滑这一课题不得不作一番深入细致的探讨。就润滑来讲,可分为动压润滑和静压润滑两种,现就动压润滑加以讨论。众所周知,润滑剂的作用是在摩擦副表面产生一油膜,以避免摩擦副之间的直接接     

油膜轴承常见故障及处理方法

１前言７０年代中期武钢冷轧厂从德国引进的１７００ｍｍ五机架冷轧机，以及单机架、双机架平整机共８个机架的支承辊全部采用油膜轴承。其型号分别为５０”－７２ＱＣ—Ｈ和４６”－７２ＰＧ－Ｈ，动压和静压同时配备在油膜轴承上。当转动速度低于设定的临界值时，静压润滑系统自动向轴承承载面送入７０ＭＰａ的高压油，压力最高可达１４０ＭＰａ。当转动速度超过临界值时，静压停止而动压进行工作，动压保持在０．８～０．１２ＭＰａ。工作油温保持在４０～４５℃报警油温为６０℃。所有轧机均为四辊轧机，工作辊驱动。其极限转速，五机架…     

精密磨床液体静压轴承的多物理场耦合热分析

为了提高精密磨床的加工精度,以机床主轴系统的液体静压轴承为研究对象。通过应用热流固耦合(Thermal Fluid Solid Interaction,TFSI)方法求解该耦合系统的连续性方程、能量方程和Navier-Stokes方程组,得到耦合系统的油膜压力场、油膜温度场、轴承温度场、轴承变形场等参数。结果表明,随着轴颈转速的增加,滑动轴承油膜压力和温度不断增加;随着供油压力的增加,油膜温度几乎没有变化。文章得出的仿真结果对液体静压轴承的结构设计和工艺参数优化有一定的参考意义,且采用有限元软件计算液体静压轴承耦合传热问题能更有效地反映真实的传热情况。     

铝厂磨机支承装置的润滑设计

磨机通常在满负荷下起动。尤其是在长期停磨后，轴颈与轴瓦之间的润滑油膜被挤压而造成润滑油膜减薄甚至消失、轴颈与轴瓦之间处于边界摩擦或干摩擦状态下起动时会使磨机增大起动转矩、起动电流、同时还易使轴瓦表面擦伤和烧伤。本文从理论上分析了动压润滑、静压润滑、动静压润滑等润滑方式，试图寻求解决一种既简单又能保证良好润滑的润滑方式和润滑结构，以减少摩擦动耗、降低磨损速度和控制轴瓦温度，达到节能、提高磨机的工作效     

有限元方法在旋转接头承载系统设计中的应用

借助大型有限元分析软件Marc分析在旋转接头中非对称三油腔流体静压轴承,求解流场的压力分布,计算油膜的承载能力和刚度,为承载系统的结构设计和应用提供了理论依据.     

激光微织构滚动轴承表面润滑性能的数值分析

目的研究圆柱滚子轴承摩擦副织构化表面润滑性能,探讨工况参数(载荷、转速)和微织构几何形貌参数(面积占有率)对油膜平均无量纲压力的影响规律。方法基于弹性流体动压润滑机理,利用有限长线接触弹流润滑理论建立理论模型,采用有限差分法对Reynolds方程进行离散,并运用多重网格法进行数值分析。结果在微织构面积占有率S_p=0.095、深度h_p=6μm的前提下,当载荷由100 N升为500 N时,油膜平均无量纲压力随之增大。在微织构面积占有率S_p=0.095、深度h_p=6μm的前提下,当转速由100 r/min升为500 r/min时,油膜平均无量纲压力随之增大。在载荷W=200 N、转速n=200 r/min的前提下,当微织构面积占有率由0.05升为0.15时,油膜平均无量纲压力随之增大;当微织构面积占有率由0.15升为0.25时,油膜平均无量纲压力随之减小。结论圆柱滚子轴承微织构表面的油膜平均无量纲压力随着载荷和转速的增大而增大,随着微织构面积占有率的增大而先增大后减小。     

不同流态下织构化动压滑动轴承润滑特性研究

为了探究不同流态下动压滑动轴承润滑及承载特性，以织构化动压滑动轴承为研究对象，基于Ng-Pan湍流润滑理论，建立不同流态下织构化动压滑动轴承润滑模型，分析润滑油流态、微织构以及轴承结构参数对动压滑动轴承油膜压力以及承载力的影响。研究表明：湍流流态能够有效地提高织构化动压滑动轴承的油膜压力，临界雷诺数随间隙比的增加而减小，随偏心率的增加而增大;不同流态下织构化轴承承载力随坑径与膜厚的增加而逐渐减小，随间距的增加呈现波动变化，随转速、偏心率与长径比的增加而增加，且湍流流态的承载远高于层流流态。     

不同节流方式的静压轴承承载性能研究

静压轴承节流器对轴承的承载能力和油膜刚性起决定性作用.根据静压轴承节流作用机理,推导和建立毛细管、小孔、滑阀反馈、薄膜反馈4种节流方式下的静压轴承承载能力和油膜刚性的数学模型,对4种节流方式下的静压轴承油膜承载性能进行计算与分析.计算结果表明:采用固定节流器的静压轴承油膜刚性较差、承载能力低,采用可变节流器的静压轴承承载能力较高,理论上可达到无穷大的油膜刚度.     

流固耦合作用的高速精密轧辊磨头动静压轴承油膜性能研究

根据一种高速精密轧辊磨床可调式动静压轴承的工作原理求出其在不同接触状态时所受的接触力。采用双向流固耦合分析方法,对轴承处于正常挤压、极限松弛和极限挤压状态时在不同供油压力情况下的轴承润滑油膜的压力分布及其静力学分析,用以满足国产高速精密轧辊磨头综合测试实验的要求。结果表明:随着轴承供油压力的增大,轴承油膜的油膜压力增大,轴承的形变量减小;随着轴承挤压程度的加深,轴承的油膜压力增大,应变加剧;随着主轴旋转速度增大,轴承油膜的油膜压力增大。     

油膜轴承的相似问题

油膜轴承(包括动压轴承、静压轴承、动静压轴承)设计的根本任务在子找到最合理的基本参数,使其符合设计要求,而造价最低、能量损失最小。关于油膜轴承的理论计算和设计方法,有许多文献介绍过各样方法。但必须指出,几乎所有的理论计算都是近似的,而且有些理论计算还包含着一些经验参数。     

立磨减速机平面推力轴承的结构及润滑研究

推力轴承承担立磨的载荷支撑和振动并传递给减速机。分析了推力轴承的结构、材料、负载及润滑的要求,推荐单个推力轴承块工作面积最大不宜超过0.35 m²,分块数量在9～18块间选择,组装后分块间总高度误差控制在0.02 mm以内,列举锡基合金材料和弹性金属塑料材料及后者的优点。研究了轴承承载、油温和油膜厚度的对应关系并得到对应曲线图。采用动压及动静压润滑时,供油面需要超过推力轴承工作面且保持有15.0～65.0 mm的高度差,静压润滑时供油管路压力范围一般控制在4.0～12.0 MPa为宜。研究的结果对立磨减速机推力轴承设计有很好的借鉴参考意义。     

局部凹坑织构化径向滑动轴承流体动力润滑数值分析

目的 探究局部凹坑织构化表面对径向滑动轴承流体动力润滑的影响.方法 基于雷诺边界条件和Reynolds方程,建立凹坑织构化径向滑动轴承表面流体动力润滑理论模型,采用Gauss-Seidel松弛迭代方法数值求解,获得润滑油膜的压力分布和承载能力,分析其润滑油膜承载机制,探讨凹坑几何参数和分布规律对油膜承载力的影响规律.结果 理论模型的数值解与经典理论的数值解误差较小,能有效分析轴承的流体动压润滑特性.当偏心率较大时,摩擦力的上升幅度也变大,在轴承承载区进行凹坑织构化处理能明显减小摩擦力,并且随着凹坑深度的增大,摩擦力减小,可见凹坑起润滑减摩的作用.油膜承载力随着偏心率的增大而增大,通过凹坑织构的"楔形效应"能够改善非承载区的油膜压力,存在最佳凹坑深度使得轴承达到流体动力润滑最佳状态.摩擦力随着面积率的增大而增大,特别是在偏心率较大时,润滑减摩效果较为明显,面积率对油膜承载力影响不大.将织构布置在径向滑动轴承的不同区域,其中当织构完全在下半瓦(压降区)时,织构能明显增大油膜厚度,产生油膜压力,有效降低摩擦力,提升承载力.结论 凹坑织构能明显改善径向滑动轴承流体动力润滑性能,合理设计轴承的偏心率,合适的织构参数与分布位置,能使流体动力润滑效果最佳.