MW301涡轮膨胀机止推轴承的动力学设计

本文通过对ＭＷ３０１涡轮膨胀机止推轴承的研制，提出了止推轴承的动力学设计，在此基础上，完成了对该轴承的选型、设计和相应的理论计算，本文的研究结果对其它条件类似的止推轴承的具有普遍意义。     

锯齿形多槽式动静压气体润滑轴承稳态和动态特性的研究

针对所提出的一种锯齿形多槽式动静压气体的润滑轴承，研究了轴承主要设计参数对稳态和动态特性的影响规律，得出了一般的设计原则。     

紊流大流量液体动静压混合轴承的设计计算

结合超高速磨削主轴轴承设计实例，分析了超高速大功率条件下液体动静压混合轴承的工况，考虑了紊流，空穴以及油的温升，惯性的影响，提出了较全面的数学模型及设计计算过程，设计实例理论值与实验值较好吻合。     

考虑表面粗糙效应的液体动压推力轴承的求解

讨论了考虑表面粗糙效应的推力轴承求解方法，建立随机形式的雷诺方程，分析一维精糙度对轴承性能的影响，所得结论对这类轴承的设计有一定的指导意义。     

大型重载轴承CAD系统的研究与开发

介绍了一种基于轴承“极限负荷设计法”的智能化，专业化CAD系统，改变了传统轴承设计的设计周期长，分析计算繁杂且计算结果不准确，不易实现最优化参数设计的缺陷，该系统已经在成都科华重型轴承有限公司推广使用。     

双浮环轴承与单浮环轴承流体动力特性的比较

采用简捷有效的边界元方法对双浮环轴承的流体动力特性进行分析，并把双浮环轴承与单浮环轴承的工作效率及承载能力进行了比较．所得结果为设计高效轴承提供了理论依据，具有实际应用价值。     

在减速器设计中智能选择轴承型号方法的研究

针对在减速器设计中选择轴承的模糊性，作者研究了采用模糊模式识别方法，按贴近度选择滚动轴承类型，以及根据轴结构要求与轴承所受载荷的估算值，选择轴承型号的办法，介绍了在减速器设计中选择轴承的程序流程框图．实践表明，按照此方法选择轴承快捷可行。     

汽轮发电机组常用轴承性能数据库系统的开发与研究

在单块油叶型轴瓦通用性能数据库的基础上，开发研制了汽轮发电机组常用轴承性能数据库系统，能高效率、高精度地计算多种常规和非常规的汽轮机径向轴承轴承类型和结构多达２０种，其中开发了多种新型轴承计算软件。并包括等粘、变粘、层流和紊流的计算工况，创建了非典型静平衡轨迹的自延伸求法与公认的手册、程序、实验数据作了大量对比考核，确证为精确高效．本系统增强了我国汽轮机行业滑动轴承的设计能力，对提高机组的运行可靠性起了良好的作用．     

采用有限元法分析径向永磁轴承的力学特性

文章采用有限元法对径向永磁轴承的磁场分布进行了数值模拟分析 ,并就轴承结构参数对轴承特性的影响进行了研究。研究结果表明 ,对于斥力型径向轴承 ,两磁环之间的轴向位移对轴承的承载力与刚度有明显影响 ;对于吸力型轴承 ,两磁环之间的气隙选择至关重要。研究结论为径向永磁轴承的设计、优化与应用提供了科学依据。     

故障树分析法及其在轴承可靠性分析中的应用研究

采用故障树分析法对轴承失效机理进行研究，通过分析其故障模式与效应，研制出轴承失效故障树；编写出计算机辅助故障树分析程序；求出导致轴承失效的所有可能的故障模式，从而建立系统的故障谱，为轴承设计和维修提供了有益的参考。     

锯齿形多槽式动静压气体润滑轴承稳定性研究

针对作者提出的锯齿形多槽式动静压气体润滑轴承，其支承刚性对称轴系进行稳定性分析，并给出计算实例．     

液黏传动双圆弧油槽摩擦副油膜剪切转矩研究

双圆弧油槽摩擦副广泛应用于液黏传动,为了研究油槽结构参数对油膜剪切转矩的影响,对摩擦副间流体的流动特性进行数值模拟,得到了油膜剪切转矩.建立了集流场参数化建模(CAD)、数值模拟(CFX)、试验设计方法(DOE)及响应曲面法(RSM)为一体的油槽参数影响分析平台,分析了油槽深度、油槽宽度和油槽数目对油膜剪切转矩的影响并建立了近似响应曲面模型.搭建转矩性能试验台进行试验验证,结果表明:油膜剪切转矩随着油槽深度、宽度和数目的增大均减小,而油槽宽度对转矩的影响最大,油槽深度影响次之,油槽数目影响最小.通过理论和试验研究,应用CFX数值模拟和建立摩擦副油槽参数影响分析平台实现了CAD、CFX、DOE及RSM等技术的高度融合,可以准确地分析摩擦副油槽参数对油膜剪切转矩的影响.     

箭型排布的矩形微槽平板上液膜流动特性

光滑平板降膜受表面张力和接触角的影响易收缩成溪流,导致传热表面出现干斑,为解决这一问题,提出箭型排布的矩形微槽平板。通过可靠的computational fluid dynamics（CFD）计算模拟两相流理论,建立三维非稳态平板降膜数学模型,研究了箭型排布的矩形微槽平板上的液膜流动特性,并探究了微槽宽度、深度及箭型夹角对液膜在平板上铺展效果的影响。结果表明：箭型排布的矩形微槽可有效增大液膜在平板横向的铺展面积,使液膜润湿面积增大,减少平板表面干斑;在120°箭型结构下,矩形微槽最优参数为宽0.5 mm,深0.3 mm,此时可将比湿面积由光板表面的62%~89%提高到84%~94%;低雷诺数时,120°箭型结构对液膜横向铺展引导效果显著,雷诺数增大时,90°箭型结构引导效果更好。     

用可变截面均压槽实现高刚度空气静压轴承的结构设计

提出了弹性可变截面均压槽的概念,并以此概念为核心提出了用弹性环形薄板实现可变截面均压槽、可变节流器复合作用的推力轴承结构和用弹性环形薄板实现可变截面均压槽与刚性均压槽相组合作用的推力轴承结构.对新型气体静压推力轴承的环形弹性均压槽弹性变形的检测结果表明:均压槽的宽度、深度都能随设计压力的改变产生满足控制要求的尺度变化,说明这种结构的设计、制造和检测都是成功的;对新型气体静压推力轴承的载荷特性的检测结果表明:在检测范围内轴承的刚度处处都比较高,约为150 N/μm.有可能用于载荷变化较大的场合,有较好使用前景.     

加工参数对热柱蒸发端微沟槽形貌的影响

犁切挤压加工的微沟槽具有很好的强化沸腾及冷凝效果。提出了热柱蒸发端微沟槽加工的实验过程,建立了犁切挤压刀具加工微沟槽的有限元模型。利用deform软件模拟犁切挤压刀具加工热柱蒸发端的正交微沟槽,分析了微沟槽的成形机理。结果表明犁切挤压深度和进给量对微沟槽表面形貌有很大的影响。在加工环状沟槽时表面形成了U形沟槽及V形沟槽。最后加工径向沟槽时表面形成了正交的中间凹陷四周隆起的微沟槽。     

高速螺旋槽气体密封轴向微扰的有限元分析

利用一种高阶形函数的有限元方法，分析了高速运转下的螺旋槽端面密封的轴向微扰，得到了气体密封关于轴向微扰的一些动态特性参数，如密封的动态刚度和阻尼。计算了密封的一些稳态特性参数如密封开启力，静态刚度和泄漏量。分析了这些稳态和动态参数关于压缩因数和频率因数的变化关系。     

三角形沟槽旋成体表面减阻性能的数值模拟

基于仿生微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想,在高速转动旋成体表面布置不同深度和间距的三角形沟槽.采用RNGκ-ε模型对其三维流场进行模拟,分别计算表面光滑旋成体与表面具有三角形沟槽的旋成体壁面阻力系数,对比两者壁面剪应力大小可知,将三角形沟槽布置于高速旋转的旋成体表面,可降低旋成体在高速转动时壁面的空气阻力,从而降低动力消耗,并且沟槽深度和间距均对旋成体壁面阻力产生不同影响.与光滑旋成体相比,三角形沟槽旋成体最大减阻率为12.060%.     

多孔壁面沟槽的犁切-热处理成形机理

多孔壁面沟槽具有良好的强化传热能力,但该结构制造困难,为此,文中提出了犁切-热处理技术.该技术首先利用犁切工艺,在铜管内表面加工出沟槽;然后在氢还原氛围下进行热处理,使沟槽表面产生多孔层.文中还采用扫描电子显微镜观察了该结构的表面形貌;结合塑性成形理论和热处理空位跃迁理论,分析了该结构的成形机理.结果表明:采用犁切-热处理技术可成功地制造出多孔壁面沟槽;在热处理温度的推动和氢病的综合作用下,犁切时沟槽壁面表层金属产生的微裂纹和晶格缺陷是产生多孔层的主要原因.文中通过金相分析证实了以上结论.     

铜管外壁整体式三维翅片复合加工成形机理

通过对滚压-犁切-挤压复合方法加工三维整体翅成形的试验研究, 重点分析了整体式三维翅片的成形特征、条件和成翅机理. 当滚压深度ar和犁切-挤压深度ap为0.2 mm, 转速nr为50 rpm, 进给速度 f 为0.16 mm/r, 在外径Φ=16 mm, 壁厚t=1.5 mm的紫铜管外表面得到翅高为0.25 mm的三维翅片. 进一步研究分析表明, ar和nr、f和ap之间存在着相互匹配的关系, 随着加工参数变化得到了两种不同的结构: 一种为V型槽与U型槽混合结构; 另一种为单一V型槽结构. 对滚压加工与犁切-挤压加工相互影响规律进行了分析, 当滚压加工和犁切-挤压加工都成单一V型槽结构时实现了整体式三维外翅片滚压-犁切-挤压一次成形.     

Structural Optimization of Damping Groove Based on Valve Plate Dynamic Cavitation Response Model

To reduce cavitation occurring on valve plate of piston pump,an optimization design method was introduced to quantitively analyze the accurate relationship between structural jet groove parameters and cavitation. Using the computational fluid dynamics（ CFD） method,the absorbing and discharging processes in piston pump were simulated dynamically. The damping groove＇s structure effects on both jet angle and pressure shock were analyzed visually with a series of different parametrical grooves. By establishing parametrical damping groove model,the piston pumps＇ dynamic analysis was integrated with CFD analysis,experimental design and approximation model, etc. The mathematical model of plunger pressure during oil back period,jet angle and structural parameters of damping groove were established in the form of second-order response surface method（ RSM） model. The damping groove structure of valve plate was optimized on the basis of the RSM model. Test data shows that the anti-cavitation performance of optimized valve plate was obviously improved. And this method provides theoretical foundation for the structure design of damping groove.