涡轮增压器织构化浮环轴承润滑数值模拟

为研究表面微织构对涡轮增压器浮环轴承在极端工况下润滑过程的影响,基于浮环轴承基本工作原理,以VT50半浮动轴承为研究对象,建立未织构、内织构和外织构3类浮环轴承内间隙三维润滑油膜模型,利用Fluent模拟获取润滑油速度及压力等信息。经研究获得以下结论：表面微凹腔的设置能够增强油膜承载能力,从而提高浮环轴承的工作平稳性,织构后最大平均油膜压力相对于未织构方案可提高1.92%;相对于外织构形式的动压作用,内织构形式通过挤压作用而在织构区域获得更高的油膜压力,前者油膜压力峰值可比后者高26.7%;在轴向润滑油出口区域附近设计微凹腔内织构是改善浮环轴承润滑性能的有效措施,可以防止轴承倾斜失效。     

浮环轴承用作内燃机轴承研究及试验

本文探讨浮环轴承能否在内燃机轴承中应用.根据内燃机非稳定(动)载荷的特性从理论上分析了浮环轴承的工作特性,在S195柴油机上将原有曲轴主轴承改装为圆柱浮环轴承进行试验,首次获得成功.内燃机启动升速时,当曲轴转速达740r/min 时浮环开始浮起并进入正常运转.当停机减速时,曲轴转速下降到200r/min,浮环才停止转动.浮环一旦浮起就能良好进行工作,完全有可能在非稳定载荷的内燃机中应用,有希望进一步降低内燃机轴承的摩擦功耗和提高使用寿命.     

浮环轴承用作内燃机轴承的理论研究

本文对内燃机动载荷浮环主轴承进行了理论计算和分析.结合 S195柴油机的实际主轴承结构,运用 Holland-Butenschn 法进行轴心轨迹的计算,通过热平衡计算决定内外层油膜的粘度比,得到最小油膜厚度、功率损耗、浮环转速和流量的变化规律.计算表明,浮环轴承用作曲轴主轴承,无需改变现有最小油膜厚度的标准即可正常工作;内外层间隙不等时,单纯选取粘度比为1进行计算,与实际情况相差较大.     

基于耦合分析法的涡轮增压器浮环轴承数值仿真

基于以往对涡轮增压器的耦合分析中大都忽略涡轮增压器轴承体的导热,或者将导热过程简化,得到的结果误差较大的实际情况,将涡轮增压器轴承体、浮环轴承、涡轮轴、润滑油、冷却水作为一个耦合体,考虑各部件及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立涡轮增压器轴承体的三维非稳态耦合数值仿真模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,对某型涡轮增压器浮环轴承的热、润滑、摩擦耦合进行分析,得到浮环轴承的温度场和应力场,并用试验证实耦合仿真模型的正确性,为涡轮增压器的优化设计提供参考依据.     

错位浮环轴承动力特性的数值分析

采用边界元方法，对错位浮环轴承润滑剂的动力特性进行了研究，得到了带浮环的错位轴承中轴颈表面、轴承表面及浮环内外表面所受的压力随偏心率的变化而发生变化的规律。     

五叶浮环轴承的数值分析

本文采用了边界元方法研究了五叶浮环轴承的稳定性,得到了五叶浮环轴承表面的压力和润滑剂流场随偏心率的变化而变化的规律。     

橄榄形浮环轴承流体动力学特性的研究

采用边界元方法对橄榄形浮环轴承润滑剂的流体动力学特性进行了研究,得到了橄榄形浮环轴承润滑区的流场分布、轴瓦内表面上的压力分布及浮环外表面的压力分布．对几种偏心率下橄榄形浮环轴承的数值计算结果进行了比较分析,绘制出几种偏心率下橄榄形浮环轴承压力图及压力随偏心率变化规律曲线图。可为润滑轴承设计提供理论依据．     

浮环转速的变化对轴承动力特性的影响

笔者采用边界元方法，研究浮环转速变化对轴承动力特性的影响，得到了轴承、轴颈、浮环内外表面所受压力随浮环转速变化而发生变化的规律，为工程设计提供了依据．     

航空发动机附件机匣轴承环下润滑特性分析

航空发动机附件机匣轴承在高转速、高温及复杂载荷条件下运行,其润滑状态直接影响发动机的可靠性与服役寿命。针对传统侧喷润滑方式在供油均匀性及散热效率方面存在的不足,研究分析了附件机匣轴承的环下润滑方案。基于建立的轴承局部摩擦生热模型与流-热-固耦合的油气两相流模型,采用计算流体力学方法系统分析了环下润滑油孔直径、孔数、供油量及转速参数对轴承内部润滑特性的影响规律。研究结果表明：当油孔直径由0.4 mm增大至0.8 mm时,轴承腔内润滑油体积分数有所降低;油孔数量由4个增加至8个时,润滑油周向分布均匀性显著改善;供油量从0.01 L/min增至0.25 L/min过程中,轴承腔内润滑油总体含量持续上升,外圈润滑覆盖效果明显增强;随着转速由2 000 r/min升至10 000 r/min,润滑油分布由内圈聚集逐渐扩展至整个轴承腔,重力影响显著减弱。研究表明,环下润滑在提高轴承润滑覆盖率和均匀性具有显著优势,为航空发动机附件机匣轴承的高效润滑设计与供油系统优化提供了理论基础与参考。     

双错位浮环轴承流体动力特性研究

本文采用简捷有效的边界元方法研究了双错位浮环轴承油膜的流体动力特性,计算并给出了轴颈表面和浮环的内表面的压力在不同偏心率下变化的规律曲线比较图,以及浮环外表面压力在不同偏心率下变化规律比较图,另外还给出了润滑剂的流场及轴承表面的压力变化规律．     

油膜温度呈三维分布的推力轴承润滑计算

在进行水电机组推力轴承的润滑计算时，考虑了油膜温度沿厚度方向的变化，以及油膜上、下表面的热传递；变以往的绝热能量方程式为非绝热能量方程式，实现了油膜温度分布的完全三维求解．计算结果与实测值比较有很高的精度．     

三维传热对推力轴承温度分布影响的研究

针对油膜和瓦体界面上边界条件不确定的对流－导热耦合问题,对推力轴承的油膜和瓦体系统,构造了相应的三维传热计算数学模型,提出了在界面上分区实施温度连续和热流密度连续的逐步迭代求解方法,并对推力轴承的油膜温度分布和瓦面温度分布进行了分析研究。研究表明：三维计算不仅能揭示油膜层与层之间的温度变化关系,同时还能准确地反映瓦面实际温度分布。     

脂润滑高速角接触球轴承外圈热特性分析及试验

角接触球轴承在工作中由于内部各零部件及润滑脂的相互摩擦,导致温度上升,严重影响轴承的使用寿命和性能.针对此问题,以H7008C角接触球轴承为研究对象,考虑滚珠自旋的影响,建立一种适用于高转速脂润滑条件的生热模型及传热模型,得到不同转速下轴承外圈的温升情况;试验测试了不同转速下轴承的外圈温度.研究结果表明:高转速下滚珠自...     

A THEORETICAL CALCULATION OF TEMPERATURE RISE(TR) IN PIPELINE OF COOL-SUPPLY SYSTEM

In the design of cool-supply system, the temperature rise of cooling water pipeline is usually determined by experience, but not calculated. In gcnacral, the temperature rise is 1℃ for cooling water supply pipes and 0.5℃ for return pipes. The calculated results of TR according to classical approaches of thermodynamics are smaller than the tested data. This paper has analysed the causes that affect the temperature rise in detail. The heat transfer of pipe wall and the pressure drop in pipeline are two main factors. Besides, the paper gives another five factors as follows: 1. The heat radiation from the sun to pipelines; 2. The increased heat transfer due to the water condensation around the outer wall of pipelines; 3. For the underground pipelines, the existing unstable heat transfer; 4. The effects of insulation material as well as the installed quality of insulation layer; 5.The additional cool loss produced by the accessories, such as valves, brace etc. According to the above analysis, the paper giv     

径向滑动轴承的三维温度分布测量及其热传导情况的分析

本文介绍了在φ200mm全尺寸实验台上对径向滑动轴承轴瓦内部三维温度场的测量,并对轴瓦的热传导情况进行了分析。本文研究了不同工作参数对轴瓦中温度分布的影响,而且还对目前通用的考虑轴瓦内二维温度分布的计算结果与实验结果不一致处进行了探讨。     

螺旋油楔高速主轴动静压轴承研究

提出了一种新轴承--螺旋油楔动静压轴承.该轴承的结构能加速润滑油在轴向的流动;在周向两相邻油楔之间无润滑油流动.这样轴承的温升大为降低.该轴承具有高速、低温升、高抗振性优点,是高速主轴理想的轴承.     

高速线材的轧后冷却温度场分析

针对国内某厂风冷区前段增加喷雾冷却装置的Stelmor冷却工艺,分别对快速水冷段、喷雾冷却段、风冷区建立了数学模型,用有限元模拟软件ANSYS模拟了控制冷却时Φ8mm高速线材的温度场。模拟结果与现场实测值吻合较好。     

等、变径浮动滑动轴承耐磨性能实验分析研究

对等直径浮动滑动轴承和变直径浮动滑动轴承在相同条件下进行了磨损实验。在等压作用和其它条件相同的情况下,通过改变工作转速、内外圈间隙、内外圈间隙比、磨损量等参数,进行了多因素的实验,分析其结果,发现无论转速如何变化,对变径轴承,当内间隙较大,外间隙较小时平均磨损量较小;对等径轴承,间隙比较小的磨损量较小。总的趋势是变径轴承的磨损量远小于等径轴承的磨损量。据此得出了变径轴承易于形成动压润滑油膜,其磨损量大小和摩擦功耗远小于等径轴承,从而表明变径浮动轴承具有较等径浮动轴承更优的承载能力;实验研究表明：浮动轴承的内外间隙比在1.17～1.20较为合理,随着转速的增加,可以提高轴承的工作稳定性,减少磨损等结论。     

润滑失效分析

介绍了笔者等人近年来在润滑失效方面的研究结果,通过对润滑剂非牛顿性,润滑剂温升和固体表面粗糙度对润滑失效的影响的研究,发现了固－液表面的边界滑移,推导了热本构方程,分析了固体材料粘弹性的影响,分析表明：（1）润滑剂的在固体表面会发生滑移,滑移将不再增加润滑剂的传动摩擦力,而且它将导致润滑膜的承载能力大大降低;（2）润滑剂内部的摩擦热导致的润滑膜的承载能力不会无限增大,当其增加到最大值后,会逐渐降低,从而导致润滑膜的破裂;（3）在实际变形下,表面粗糙和变形的耗时将引起润滑条件下的固体表面磨损。     

热轧机轴承系统摩擦力矩的分析计算

以热连轧机轴承系统的热效应问题作为研究对象,详细分析了轴承系统的内热源和轴承摩擦力矩的两种计算方法,最后阐述了影响轴承温升的其它相关因素。