小孔式动静压滑动轴承及其优化设计

本文探讨了一种新型滑动轴承——小孔式(毛细管式或孔口式)周向不均匀分布的动静压滑动轴承,它综合利用了静压轴承和动压轴承的优点,制造简单,比油腔式静压轴承和隙缝式动静压轴承的性能优越,是一种很有前途的轴承型式。随着机器向高速、大功率方向发展,功率损耗是个突出矛盾。本文编制了在满足等式和不等式约束条件下,以单位承载量下的功率损耗为目标函数进行优化设计的通用FORTRAN优化设计程序,以提供最佳设计数据。本文还对油膜的破裂和再形成,空穴区雷诺方程式的边界条件,进油小孔处的流量连续性方程式以及这种轴承的程序设计和通用优化设计程序进行了较详细的讨论。     

回油槽结构参数对轴承腔油气两相流的影响

针对航空发动机轴承腔滑油回收和冷却困难等问题,对现有轴承腔回油结构进行了改进,基于VOF多相流模型,采用CFD软件对腔内油气两相流动及换热进行瞬态数值模拟,分析了回油槽结构参数对腔内滑油滞留体积分数、回油比和壁面对流换热系数的影响.结果表明:随着转速增大,轴承腔的回油能力呈下降趋势,而壁面换热能力逐渐增强;随着槽宽的增加,滑油滞留体积分数先减小后增大,而回油比逐渐增大;随着槽深的增加,滑油滞留体积分数逐渐减小,回油比呈增大趋势;相比于基础模型,窄槽(w=1.0)和浅槽(h=1)能有效提高轴承腔壁面换热能力;适当调整回油槽位置可提高轴承腔回油与换热性能.     

周向有回油槽油腔式静压轴承的绝热计算

1 热分析计算的基本方程周向有回油槽径向静压轴承结构如图1所示.热分析计算必须联立求解下列五个基本方程: (1) 无量纲雷诺方程     

液体静压轴承的优化设计与实验研究

本文设计了间隙节流比可调式腔内三孔回油,不等轴向封油边液体径向静压轴承与弓形三腔止推的组合静压轴承,导出其刚度、功耗、温升等计算简式。并以高刚度等为约束条件,以最低温升为目标函数,进行了计算机参数优化设计。通过实验验证了计算简式,还着重实验研究了该轴承主轴厂的回转?度、过渡过程、频率特性、温升及热变形。实验结论具有普遍实用意义。     

动载径向滑动轴承油膜空穴研究

径向滑动轴承通过动压作用形成动压油膜来承受载荷,在几何间隙发散区会产生油膜空穴,存在油膜空穴区.油膜空穴的形成对轴承的静动特性有一定影响,而对于载荷变化的动载径向滑动轴承来说影响更为显著.本文用不可压缩流体空穴算法描述动载径向滑动轴承油膜分布,并在此基础上分析了动载滑动轴承的性能变化.     

液体摩擦动压滑动轴承的CAD及分析

本文详细地分析了用有限差分法求解动压滑动轴承的偏微分方程,从而求出全部压力分布及轴承的承载能力.並可用以确定轴承的特性系数(索氏数)或承载能力系数.给出了用 BASIC 语言写成的源程序(包括计算机绘图程序)的框图.     

表面粗糙度对动压滑动轴承承载能力的影响

就表面粗糙度对动压滑动轴承载能力的影响进行了探讨。分析了单油楔液体动压润滑滑动轴承由于轴承表面粗糙度而形成微观收敛性油楔和发散性油楔及其轴承承载能力的影响。并提出了从表面粗糙度上提高轴承承载能力、减少磨损的措施。     

多油楔轴承动态特性的有限元分析

应用有限元法，求解动压润滑轴承中二维雷诺方程，计算了具有轴向油槽的双油楔，三油楔和四油楔径向轴承的刚度和阻尼系数，求解中对雷诺方程的计算只进行一次求解，而不需要进行八次求解即可达到预定的精度，计算结果与实验结果进行了比较，两者吻合较好。     

自位式多轴瓦滑动轴承发热的试验研究

本文分为两部份。第一部份是自位式多轴瓦滑动轴承发热的设计计算。简要地列举油漠各参数(压力、载荷、支点位置、发热等)的理论计算公式。第二部份是试验和分析、得出以下结论:(1)载荷对这种轴承发热没有影响;(2)M1080磨床轴瓦支承结构自位性不好,建议改为球面支座以减少轴承发热;(3)为了减少轴承发热可采用1号锭子油;(4)轴瓦支点位置可在(0.29—0.4)轴瓦宽之间选择,对轴承发热影响不大。     

动静压支承滑动轴承性能分析

对用于承载部件的动静压支承滑动轴承进行了弹性流体润滑分析.采用有限元方法产生柔度矩阵计算动静压支承滑动轴承的弹性变形,并在考虑滑动轴承弹性变形下,得出其动压效应随轴承转速的变化、承载能力随偏心率的变化以及静刚度随偏心率的变化情况.结果表明,在弹性流体润滑分析中,用柔度矩阵法可以准确计算动静压支承滑动轴承的弹性变形以及承载性能.     

液体静压轴承的特性分析和优化设计

本文讨论毛细管节流和小孔节流的多油腔、无周向回油槽的液体静压向心滑动轴承,从流量连续性方程出发,对任意油腔数的轴承特性进行分析,导出油腔压力、承载量和刚度、流量以及功率损耗的通用计算公式,以便上机运算;说明了一些无因次设计参数对轴承特性的影响。由于轴的转速越来越高,轴承的发热和温升是个突出矛盾。为此,对给定的油腔几何尺寸,讨论在承载能力和刚度为最大的约束条件下,以功率损耗为目标函数,利用电子计算机进行最优化设计,用罚函数法将有约束最优化问题化为一系列无约束最优化问题,采用Powell法寻求最优解,编制了详细的程序框图和FORTRAN程序。     

冷轧主电机止推轴承润滑分析及故障实例

通过对冷轧主电机滑动轴承润滑系统的分析,指出了止推轴承动压润滑系统中的最小流量需求值计算方法,以及与相应径向轴承流量分配的计算公式,并通过两个故障实侧说明了止推轴承动压润滑系统中总流量和流量分配的重要性。     

基于正交设计法的柴油机主轴承润滑性能优化

为对主轴承结构参数和润滑油参数进行优化匹配,根据动载滑动轴承弹性流体动力润滑模型,结合AVL Excite软件对CA4D32柴油机主轴承进行多体动力学与弹性流体动力学耦合仿真.精确选取标定工况下影响各主轴承润滑性能的轴承宽度、供油压力、供油温度、润滑油类型、径向间隙、轴瓦油槽方向、轴颈油孔位置等关键因素,以最小油膜厚度为优化目标,基于正交设计法,确定各主轴承润滑性能最优参数组合,并对该参数组合进行仿真验证.结果表明:各主轴承最小油膜厚度增大9.1%～32.1%,一个循环内最小油膜厚度明显增大且其波动趋于平缓;各主轴承总摩擦功率损失显著降低.     

毛细管节流的油膜轴承结构参数设计分析

油膜轴承的结构参数对其承载能力和油膜刚性起决定性的作用,轴承结构参数主要包括腔型结构、油腔数目、节流器参数等.对上述参数进行了分析.对腔式及垫式静压轴承、偏心油楔及阶梯腔的动静压轴承进行了静态设计计算,运用数值计算方法结合MATLAB软件编程求解了轴承结构参数与油膜承载能力间的相互关系.结果表明:阶梯腔结构相比于其他几种结构形式的动静压轴承具有更为理想的承载能力.     

新型动静压轴承试验台的设计与研究

为深入研究不同工况下动静压滑动轴承的静、动特性,设计、制造和调试成功了一台通用的新型动静压轴承试验台。在该试验台能进行静压和动静压轴承的静特性和动特性试验,并能进行实验数据的自动采集与处理。为中小型滑动轴承设计提供一整套有效的实验研究方法和设备。     

可倾瓦径向滑动轴承性能分析

本文以可倾五瓦径向滑动轴承为例,剖析了可倾瓦径向滑动轴承和各瓦的静特性和动特性随结构和偏心率变化的规律;论述了可倾瓦径向滑动轴承具有高稳定性的本质;探讨了载荷作用位置(作用在支点上和支点间),瓦块支点位置(偏支和中心支点)等对轴承性能的影响。为设计、分析和选用可倾瓦径向滑动轴承提供了资料。     

滚动支承主轴部件的结构设计与计算

金属切削机床的主轴部件通常采用滚动轴承和滑动轴承(动压、静压和用空气润滑)做支承。上述轴承类型的应用范围取决于主轴的精度和速度参数,以及加工精度(加工另件的不圆度△r)见表1。     

曲轴连杆轴颈静压轴承的设计与数值模拟

针对静压轴承在曲轴连杆主轴颈上的应用问题,设计了油腔位于连杆主轴颈上的特殊结构静压轴承和油路通道.为了保证油源压力和轴承直径的均衡,改进了静压轴承的设计方法,确定了油源压力,计算了主要参数,最后确定了满足刚度无穷大条件的κ-β0值.采用流体动力学仿真软件对所设计的静压轴承进行仿真分析,得到了轴承的压力等高线和速度矢量图...     

圆隙缝动静压轴承承载刚度分析

提出了一种新型动静压滑动轴承－圆隙缝动静压轴承，分析了该轴承的承载能力和刚度及刚度及设计参数对它们的影响，结果表明，该轴承性能优于传统的隙缝式轴承，且加工方便，很有应用前景。     

大重型静压支承静态性能及油膜流体仿真

为了解决大重型数控转台的单油腔静压推力轴承无法承受偏载荷问题,提出了单油腔静压支承与静压径向轴承复合设计方案。同时,为了方便静压径向轴承油腔加工,提出了一种新式回型槽油腔结构。此种结构的油腔加工区域仅占单油腔总面积的10%,而承载区域达到75%以上。然后,综合应用三维造型软件Pro/ENGINEER和CFD软件FLUENT,模拟分析圆环形静压支承和回型槽油腔的流速分布及压力分布,揭示了两种油腔结构内部油液流动规律,并计算各自的静态性能,实验验证表明,该设计方案正确性与合理性。