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油气润滑滑动轴承流道内的润滑油分布研究

姜坤  
【摘要】:滑动轴承是机械设备中的重要零部件,其具有承载能力高、工作平稳、吸振性好等优点。伴随着机械设备向高转速、大功率、高自动化等方向发展,滑动轴承的工作条件也变得更加恶劣,所以对滑动轴承的润滑提出了更高的要求。油气润滑技术是当今世界上最先进的润滑方式之一,具有耗油量少,利用效率高,散热好,油量可以准确控制等诸多优点。目前,油气润滑在滑动轴承上的应用研究已经取得很大突破,通常是在轴承上开设流道,以压缩空气为载体将润滑油喷射进入流道,而润滑油在流道内的分布情况会直接影响到润滑性能的优劣,进而影响到轴承的发热量。如果能够改善润滑油的分布,提高润滑性能,使产热速度小于散热速度,轴承的温度便不会升高。因此,本文通过理论分析、数值模拟和实验验证的方式,研究了滑动轴承流道进口腔结构对润滑油液滴分布的影响规律和供气压强等参数对流道内轴颈壁面上油膜分布的影响规律。(1)综述了油气润滑和滑动轴承的发展现状,分析了径向滑动轴承的发热问题,对油气润滑技术在滑动轴承上的应用进行了论述,阐述了润滑油液滴喷射碰壁的理论,并结合流场特性建立了使用Fluent软件模拟计算油气喷射过程需要用到的数学模型和物理模型。(2)通过数值计算的方法模拟油气喷射过程,分析了油气喷射过程中液滴的分布,研究了不同流道结构下润滑油液滴的分布情况,包括喷射面积,液滴直径大小和分布等。经过对比分析为流道结构的设计提供一些基本原则。(3)通过数值计算的方法模拟油气喷射过程,分析了油气喷入滑动轴承流道后在轴颈壁面上油膜的形成过程,研究了供气压强、供油量、轴颈转速等参数对油膜分布的影响,包括油膜形状、油膜厚度、油膜质量以及液滴直径等,对改善轴颈壁面油膜分布具有重要意义。(4)搭建油气润滑系统,在滑动轴承实验台上对不同结构的滑动轴承进行温升实验。通过实验结果验证滑动轴承流道结构优化的可行性。


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