重型静压推力轴承力学性能及油膜态数值模拟研究.docxVIP

重型静压推力轴承力学性能及油膜态数值模拟研究.docx

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

重型静压推力轴承力学性能及油膜态数值模拟研究

一、引言

(一)研究背景与工程意义

在现代工业的飞速发展进程中,重型装备作为各产业的关键支撑,其性能和可靠性备受关注。重型静压推力轴承作为高端装备的核心部件,广泛应用于冶金、能源、精密加工等领域。在冶金行业的大型轧钢机中,重型静压推力轴承承担着巨大的轴向载荷,确保轧辊的稳定转动,其性能直接影响钢材的轧制精度和质量;在能源领域,如大型水轮发电机,轴承支撑着转子的重量并传递轴向推力,保障发电机的高效稳定运行;在精密加工机床中,它决定了工作台的旋转精度,对于精密零部件的加工起着决定性作用。

然而,在实际运行中,轴承常常面临极端工况的挑战。在重载条件下,轴承承受的载荷远超其设计额定值,使得油膜厚度急剧减小,增加了摩擦和磨损的风险;高速运转时,油膜容易出现不稳定现象,导致振动和噪声加剧,严重影响设备的正常运行;高温环境则会使润滑油的粘度发生变化,降低油膜的承载能力。此外,多参数的耦合作用也使得油膜形态变得极为复杂。例如,供油压力的波动会直接影响油膜的厚度和压力分布,而转速的变化则会改变油膜的剪切应力和温度场。这些因素相互交织,使得揭示轴承在极端工况下的力学性能和油膜稳定性的内在规律变得尤为迫切。

数值模拟作为一种强大的研究工具,能够在虚拟环境中对轴承的工作状态进行精确模拟,深入分析其力学性能和油膜特性。通过数值模拟,可以全面了解轴承在不同工况下的响应,为设计优化提供详细的理论依据,从而提高设备的运行精度和寿命,降低维护成本,具有重要的工程实际意义。

(二)研究目标与关键问题

本研究旨在深入探究重型静压推力轴承在复杂工况下的力学性能和油膜稳定性,通过数值模拟手段,为其设计和优化提供坚实的理论基础和技术支持。针对轴承负载能力、刚度及油膜压力分布、温度场演化等核心性能,需要解决以下关键问题:

多载荷工况下轴承力学响应的非线性机制:在实际运行中,轴承往往承受着多种载荷的共同作用,如轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩等,这些载荷的组合使得轴承的力学响应呈现出复杂的非线性特征。深入研究不同载荷工况下轴承的力学响应,揭示其非线性变化规律,对于准确评估轴承的性能和可靠性至关重要。

油膜形态与润滑参数的耦合作用规律:润滑参数如粘度、供油压力、转速等对油膜形态有着显著影响,而油膜形态又反过来影响轴承的力学性能。全面分析这些参数之间的耦合作用关系,掌握油膜形态随润滑参数变化的规律,有助于优化润滑系统设计,提高油膜的稳定性和承载能力。

数值模拟方法在复杂结构轴承分析中的适用性与精度验证:随着轴承结构的日益复杂,传统的数值模拟方法在分析时可能存在局限性。对现有的数值模拟方法进行深入研究,评估其在复杂结构轴承分析中的适用性,并通过实验数据进行精度验证,不断改进和完善数值模拟方法,确保模拟结果的准确性和可靠性。

二、重型静压推力轴承力学性能分析

(一)核心力学性能指标

1.静态承载特性

负载能力与刚度是衡量重型静压推力轴承性能的关键指标。在实际应用中,轴承的负载能力决定了其能够承受的最大轴向载荷,而刚度则反映了轴承在载荷作用下抵抗变形的能力。这些参数受到多种因素的综合影响,其中油垫结构参数起着重要作用。油垫厚度的增加通常可以提升轴承的承载能力,因为较厚的油垫能够提供更大的支撑面积和油膜体积,从而分散载荷,降低单位面积上的压力。然而,油垫厚度的增加也会导致刚度的降低,这是因为较厚的油垫在载荷作用下更容易发生变形,使得轴承的整体刚性下降。

油孔的分布和直径同样对轴承性能有着显著影响。合理的油孔分布可以确保润滑油均匀地分布在轴承表面,形成稳定的油膜,从而提高承载能力和刚度。例如,采用均匀分布的油孔可以使润滑油在轴承表面形成均匀的压力场,避免局部压力过高或过低的情况,从而提高油膜的稳定性。油孔直径的大小则直接影响润滑油的流量和压力分布。较大的油孔直径可以增加润滑油的流量,提高油膜的承载能力,但同时也可能导致油膜压力分布不均匀,降低刚度。因此,在设计轴承时,需要综合考虑油孔直径和分布,以达到最佳的性能平衡。

材料的弹性模量也不容忽视。弹性模量是材料抵抗弹性变形的能力指标,较高的弹性模量意味着材料在受力时不易发生变形,从而有助于提高轴承的刚度。在选择轴承材料时,通常会优先考虑具有高弹性模量的材料,以满足轴承在重载工况下的使用要求。然而,材料的选择还需要考虑其他因素,如成本、加工性能、耐磨性等,以确保在实际应用中的可行性和经济性。

润滑膜厚度是影响轴承性能的另一个重要因素。润滑膜作为轴承与轴颈之间的隔离层,不仅起到减少摩擦和磨损的作用,还直接影响轴承的承载能力和刚度。较厚的润滑膜可以提供更大的承载能力,因为它能够承受更大的载荷而不会发生破裂。然而,润滑膜厚度的增加也会导致刚度的降低,这是因为较厚的润滑膜在载荷作用下更容易发生变形,使得轴承

您可能关注的文档

文档评论(0)

131****9843 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档