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《天津职业技术师范大学》 2017年
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中介轴承最佳供油量的研究

李刚  
【摘要】:当今航空发动机追求大推重比、高耐久性、高可靠性和低成本等,而提高推重比主要方法是提高主轴的DN值(轴承内径与轴转速的乘积)。随着DN值的提高,支撑轴承内部之间的摩擦打滑将加剧,从而导致轴承-转子系统温度升高。如果不能得到良好的润滑和冷却,系统的温度将会过高,导致轴承失效,影响发动机性能。基于转子-轴承系统的相关动力学理论、热分析、温度场分析、润滑系统流场分析及优化等设计理论,对航空发动机中介轴承最佳供油量进行研究,解决提高航空发动机寿命的关键技术。首先,建立了航空发动机中介轴承的拟静力学模型。通过对中介轴承的拟静力学分析,计算得出轴承在稳定的情况下力的分布特征和运动参数。其次,分析航空发动机中介轴承的发热机理。针对系统的特点,建立系统功率损失的计算模型。计算出系统各部分的功率损失及各个载荷改变对功率损失的影响。建立中介轴承热分析有限元模型。然后,根据已建立的系统的发热计算模型、热分析有限元分析模型,针对具体工况计算系统的温度分布,以及在改变某一载荷时对温度分布的影响。并分析进油量对系统温度分布的影响,分析出使系统温度最高处温度最低时的最佳供油量。最后建立润滑系统模型并进行流场分析,改变润滑系统的结构与供油参数分别进行流场分析,得出不同结构参数下轴承滚子处的润滑油流量,当轴承滚子处润滑油的流量正好等于前面分析计算得出的最佳供油量时,对应的该结构与供油参数为该工况下最优。通过分析得出:径向载荷、高压转子转速和低压转子转速是中介轴承温度场的主要影响因素。中介轴承温度随径向载荷和高压转子转速的增加而升高,随低压转子转速的增加先增加后降低;以此为基础,得到中介轴承所需的最佳供油量。轴承处得到的润滑油流量随着润滑流道数量和直径尺寸的增加而增加;从而得到润滑系统的最佳结构参数。润滑随着高压转子转速、低压转子转速和喷油嘴的喷油速度的增加而增加;从而得到不同高压转子转速、低压转子转速和喷油嘴喷油速度工况下,轴承滚子处所得到的润滑油流量,并与前边所得的最佳供油量进行对比得出各工况下喷油嘴应该的喷油速度。
【学位授予单位】:天津职业技术师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V232.2

【参考文献】
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