润滑理论在曲轴轴承设计中的应用

本文论述了曲轴轴承的油膜压力分布、油膜承载力、油膜最小厚度、轴承的摩擦损失与粘性耗散损失、以及轴承副的磨损等方面的流体动力润滑理论与弹性流体动力润滑理论的分析方法,还讨论了轴承副磨损因素的确定方法。应用示例的分析结果表明,这些计算方法能更好地表征曲轴轴承的工作状况。     

改善内燃机曲轴轴承润滑状态的研究

本文通过精确理论计算和现场检测资料分析,系统地研究内燃机曲轴轴承的润滑状态,提出改善曲轴轴承润滑、防止"碾瓦"的方法．分析计算结果和长期测量结果,找出能保证良好润滑的合理的轴承周隙,指出控制主轴承孔不同轴度、曲轴轮预跳动量,确保良好轴承间隙和控制所用机油的品质,是防止"碾瓦"的关键;并提出10L207E柴油机轴承间隙、主轴承孔和曲轴的检修标准及检修方法．     

曲轴平衡率对主轴承润滑特性的影响

针对某型柴油机功率提升后主轴承润滑性能恶化的现象,考虑轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,建立了12 V90°柴油机主轴承的润滑分析计算模型.根据弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,分析了不同曲轴平衡率对主轴承的润滑性能的影响.采用正交试验研究了平衡率、轴承宽度及轴承间隙对最小油膜厚度、最大油膜压力、平均摩擦损失功和峰值粗糙接触压力的影响,并提出了改进方案.结果表明:曲轴平衡率对主轴承润滑性能有很大的影响,对最小油膜厚度、最大油膜压力和峰值粗糙接触压力的影响权重与轴承间隙相接近,均低于轴承宽度;平衡率对平均摩擦损失功的影响权重最大;相比轴承宽度、轴承间隙等影响因素,曲轴平衡率在强化柴油机主轴承润滑设计阶段也应重点考虑.     

核电主泵电机水润滑硅化石墨径向轴承试验研究

采用水润滑推力轴承试验台考察了核电主泵电机硅化石墨径向轴承在蒸馏水润滑下的性能，结果表明，在运行过程中，径向轴承能够建立连续水膜，基本不产生磨损；在启动／停止的过程中，瓦面产生磨损。1500h的运行表明，硅化石墨径向轴承的耐磨性较高，使用寿命能够达到设计要求。     

考虑曲轴倾斜和摩擦接触的主轴承润滑分析

采用有限元、多体动力学和弹性流体动力润滑理论来联合计算16V240ZJB型柴油机主轴承的润滑情况,将曲轴当作弹性体,以考虑曲轴的弹性变形对主轴承润滑状态的影响.曲轴工作过程中受外力的作用,会产生弹性弯曲变形,使主轴颈在主轴承内倾斜,甚至与主轴瓦的边缘发生摩擦接触,本文采用了Greenwood-Tripp粗糙接触模型计算接触摩擦力.根据AVL相关标准评价了润滑计算结果,九个主轴承均润滑良好,其中第8主轴承粗糙接触压力最大、油膜厚度最低,润滑的情况相对最恶劣.     

某大功率柴油机曲轴及主轴承受力和运动分析

本文首先利用有限元软件ANSYS对某型中速V16柴油机的曲轴进行强度计算分析。计算了曲轴在不同气缸发火时,曲轴的应力情况。然后又利用AVL-Designer对曲轴的强度再次进行分析校核,另外对主轴承工作情况进行计算分析,分析各主轴承的受力情况,轴心轨迹及润滑情况。     

曲轴主轴承油膜动力润滑与系统动力学的耦合分析

在分析内燃机活塞-连杆-曲轴系统的系统动力学行为和曲轴主轴承的流体动压润滑基础上，建立了该系统的系统动力学与流体动力润滑耦合作用下的动力学分析模型，并提出了求解此模型的数值解法，利用机械系统动力学分析软件ADAMS的求解器（Solver）和自己编写的计算流体动力润滑程序连接调用进行了系统动力学与流体动力润滑的耦合分析。通过比较不考虑油膜动力润滑时缸体各部分的动态受力和考虑油膜动力润滑后缸体的动态受力表明：润滑油膜的动力耦合具有使缸体各部位受力趋于均匀化的作用，以下不考虑油膜动力耦合作用的零部件最大受力作为设计依据的零部件设计具有过大的安全裕度，在内燃机零部件设计时考虑摩擦学与系统动力学的耦合是非常必要的。     

不同曲轴平衡率下柴油机主轴承润滑特性分析及变壁厚优化设计

基于弹性流体动压润滑及多体动力学理论,以某船用大功率柴油机主轴承为研究对象,考虑曲轴主轴承的弹性变形、表面粗糙度、供油特性等因素,建立主轴承的弹性液体动力学仿真分析模型;通过试验对该模型建立方法进行了验证.基于该模型,分析了曲轴平衡率对主轴承最小油膜厚度、最大油膜压力、轴心轨迹及滑油填充率等润滑特性参数的影响规律,并就...     

计入非牛顿效应的曲轴轴承的混合润滑分析

分析了剪切变薄的非牛顿流变学特性和两表面都具有的纵向、横向和各向同性粗糙度对动载有限宽径向滑动轴承性能的综合影响。 Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ 的粗糙表面流体动力润滑的随机模型和 Ｇｒｅｅｎｗ ｏｏｄ Ｔｒｉｐｐ 接触压力的计算模型用于处理粗糙问题,并考虑了磨合对粗糙高度分布的影响。幂律流体模型用来表征剪切变薄的流变学特征,质量守恒的油膜破裂算法用于雷诺方程的求解。计算结果表明,粗糙度总是减小最小名义油膜厚度,并使油膜压力在接触区剧烈振荡,其幅值大于光滑表面时周期内的最大名义油膜压力。名义最小油膜厚度在纵向粗糙时最大,横向粗糙时最小。粗糙纹理相同时,相同粗糙结构下的名义最小油膜厚度在牛顿流体时大于不同粗糙结构时的相应值,在非牛顿流体情况下,结论相反。混合润滑的轴承性能受粗糙纹理和结构、幂律指数、轴承几何结构、轴颈质量及运行工况的综合影响。     

曲轴-轴承系统计入曲轴变形的轴承摩擦学性能分析

内燃机工作中曲轴与轴承之间存在直接的相互作用,而目前曲轴轴承的润滑分析一般都是在摩擦学学科领域内,仅考虑轴承自身因素的影响。以曲轴-轴承系统为研究对象,进行计人曲轴受实际负荷作用产生变形的曲轴轴承润滑分析。分析中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和曲轴轴承负荷,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形,采用动力学法计算轴承的轴心轨迹。结果表明,计人曲轴变形的影响时,轴承前后端面上轴心轨迹在局部位置有明显变化,某些时刻附近轴承最大油膜压力增加明显,绝大部分时间轴承最小油膜厚度有不同程度减小,轴承油膜压力的分布状况发生了变化,产生了偏布。     

内燃机轴承润滑设计的研究现状及展望

回顾了内燃机轴承设计研究的发展历史，分析了近年来在内燃机轴承快速设计和精确设计方面所取得的进展，并提出未来的内燃机轴承研究所要解决的问题。     

发动机曲轴主轴承液体动力学分析

以某直列四缸发动机为研究对象,采用AVL_EXCITE Designer软件计算分析曲轴主轴承的液体动力学特性。根据经验公式计算主轴承载荷,建立润滑仿真模型对曲轴主轴承进行动力学仿真及润滑计算。根据对最小油膜厚度和最大油膜压力的仿真结果分析,为轴承优化设计提供了依据。     

基于AVL Excite Designer的WD615柴油机曲轴轴承润滑性能研究

在分析柴油机曲柄连杆机构动力学行为和曲轴轴承的动态润滑的基础上,建立该系统的动力学与流体动力润滑耦合的动力学分析模型。利用AVL Excite Designer动力学分析软件,以WD615柴油机八平衡块曲轴为研究对象,通过对其主轴承和连杆轴承油膜压力进行计算分析研究,从而得出这种算法对柴油机曲轴轴承设计具有指导意义。     

直列4缸发动机曲轴平衡方案研究

针对某直列4缸发动机曲轴不同平衡方案,运用AVLEXCITEDesigner进行了仿真计算,得到了各方案下主轴承载荷随曲轴平衡率的变化情况：第1、3和第5主轴承的最大轴承载荷随着曲轴平衡率的增大而增大,而平均主轴承栽荷随着平衡率的增大而减小;第2、4主轴承的最大轴承载荷和平均轴承载荷随平衡率的增加变化不大,并通过计算结果对不同方案进行了比较。     

计及曲轴强度的曲轴轴承优化设计

以某4冲程4缸内燃机曲轴一轴承系统为研究对象,在计及曲轴强度下进行曲轴轴承优化设计,研究轴承优化设计中考虑曲轴强度的必要性.在建立轴承优化设计模型中,将曲轴强度作为约束条件之一,采用粒子群算法进行优化计算.结果表明,相比于原机轴承设计,在满足曲轴强度要求的情况下,通过曲轴轴承优化设计轴承总平均摩擦功耗降低了14.21%.同时进行了不考虑对曲轴影响的曲轴轴承优化设计计算,此时虽然轴承总平均摩擦功耗有明显降低,但曲轴强度已不能满足使用要求.因此,合理的曲轴轴承优化设计应从曲轴-轴承系统整体出发,计及对曲轴强度的影响,以获得满足系统要求的最优解.     

某型柴油机主轴承设计与润滑分析

本文根据某型柴油机主轴承的工作环境对其进行结构设计,并采用AVL EXCITE Designer软件,建立主轴承与主轴颈之间动力润滑的计算模型来仿真计算主轴承最大油膜压力和最小膜厚度的动态变化,总结出主轴承与主轴颈之间配合间隙对于轴承润滑影响规律。     

气缸体曲轴主轴承座孔的修正

针对气缸体在机加工后出现的曲轴主轴承座孔椭圆度超出设计要求的现象,介绍用手工磨削曲轴主轴承盖的修正方法,此方法是消除曲轴主轴承座孔椭圆度的一种可行方法。     

内燃机曲轴轴承和曲轴优化设计的研究现状与展望

论述了曲轴轴承和曲轴优化设计的研究现状和进展,探讨当前曲轴轴承或曲轴单个零件优化设计的弊端,并对如何更加合理进行曲轴轴承和曲轴优化设计提出见解,展望了研究中尚待进一步研究的问题及深入研究这些问题的必要性和重要性。     

曲轴摩擦副试验台试验过程轴瓦磨损的模拟计算分析

在曲轴摩擦副试验台进行连杆轴承润滑特性试验过程中,发现轴瓦有磨损现象。本文通过AVL-excite对曲轴摩擦副试验台进行了模拟计算,对轴承进行了热弹性流体动压润滑数值模拟,得出曲轴摩擦副试验台的轴瓦磨损不是由载荷过大造成的结论。通过Fluent模拟计算试验轴油道内润滑油流动及温度分布,分析发现润滑油在油道内散热量比较大,到达轴承时润滑油温度较低,润滑油温度低是造成轴瓦磨损的主要原因。     

微量润滑技术在曲轴孔类加工中的应用

为了提高曲轴孔类加工效率,延长刀具使用寿命,降低加工成本,减少冷却润滑介质的用量,同时提高对设备操作者的保护以及环境的保护。介绍了微量润滑技术及其在曲轴孔类加工过程中的应用,对比了传统冷却润滑方式与微量润滑方式的经济性能及环境评价,并且分析了尚待进一步解决的问题及展望了未来的发展趋势。