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滚动轴承的力学特性与热润滑研究

谢荣华  
【摘要】: 随着科学技术的发展,航空发动机性能要求不断提高。滚动轴承作为航空发动机转子系统广泛应用的一种支承,其使用性能参数直接影响转子系统的动力特性,在高速下其影响尤为明显。为了满足新一代航空发动机研制的需求,对高速航空滚动轴承的研究是具有理论和实际意义的。 本文的主要研究工作如下: 1.轴承的拟动力分析:建立了滚动轴承拟动力分析模型,研究了滚动轴承的载荷分布特性,分析了不同结构参数和载荷参数对轴承接触角、变形的影响规律; 2.基于弹流润滑理论,分析了不同载荷参数对最小油膜厚度和油膜刚度特性的影响规律。引进等效刚度的概念和计算方法,计算了某型航空发动机滚动轴承的考虑油膜刚度在内的等效刚度,计算结果与参考文献的实验结果吻合较好。 3.轴承温度分布计算分析:应用传热学理论,建立了主轴单元的热传递模型,推导计算了主轴、轴承和轴承座的热传递阻抗和热传递方程。 4.轴承润滑流量的计算:针对不同润滑方案,给出了相应润滑流量的计算公式,讨论了循环油润滑时,流量、温度和和转速的关系。 本文主要研究了滚动轴承的使用性能参数—刚度和摩擦力矩的计算方法和变化规律,分析计算了轴承的温度分布。在滚动轴承的设计和应用当中,探明它的发热机理、传热过程和温度分布,从而提出合理有效的润滑方案,因此本文研究结果具有十分重要的工程意义。研究结果对主轴轴承的设计和应用提供了理论依据,具有重要的理论和应用价值。


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