贯流混流式水轮机轴承系统的设计与计算

本文作者介绍了新型贯流混流式水轮机的基本结构 ,重点进行了径向导轴承的结构设计和强度计算 ,提出了水润滑导轴承的设计方案 ,对该新机型的设计、推广及应用具有十分重要的意义。     

贯流混流式水轮机轴承系统的设计与计算

本文作者介绍了新型贯流混流式水轮机的基本结构，重点进行了径向导轴承的结构设计和强度计算，提出了水润滑导轴承的设计方案，对该新机型的设计、推广及应用具有十分重要的意义。     

水润滑石墨轴承设计及润滑性能研究

以某主泵电机中的关键部件──水润滑推力轴承为研究对象,结合轴承运行工况,在前人研究的基础上,以低粘度流体动压润滑理论为基础,通过理论分析及试验研究,确定轴承摩擦副材料,设计出适合此工况条件的推力轴承结构.分析了影响水润滑轴承润滑性能的因素,提出提高其润滑性能的具体方法,从而保证水润滑石墨轴承具有良好的润滑特性,提高其使用寿命.     

基于热弹流的滤波减速器转臂轴承润滑性能分析

由于载荷、接触几何、粗糙表面、热效应等因素的影响,分析不同工作条件下滤波减速器转臂轴承工作界面润滑状态较为困难,为了研究转臂轴承润滑性能,本文建立了转臂轴承的热弹流混合润滑模型。以静力学和运动学建立滤波减速器转臂轴承(球滚动体-滚动轴承）力学模型,结合点接触热弹流混合润滑理论建立轴承热弹流润滑模型,使用离散卷积快速傅里叶变换方法求解弹性变形和表面温升,使用有限差分法求解雷诺方程和能量方程,分析轴承接触副物理尺寸、载荷、卷吸速度和接触副粗糙表面等外部工况对轴承润滑特性以及表面下应力的影响。从数值模拟结果中可以看出：较大滚动体半径有益于轴承润滑油膜形成,提高轴承的承载能力;不同的机械加工表面下接触副平均膜厚和温度随转速和滑滚比变化趋势相同;轴承接触副润滑状态从混合润滑进入全膜润滑状态,油膜内最大温升先减小后增大;提高机械加工表面光洁度有利于提高转臂轴承润滑状态,减小最大表面下应力,提高表面接触强度。本文建立的转臂轴承热弹流混合润滑模型可以模拟接触和流体动压润滑同时存在的混合润滑状态,可以反映转臂轴承在各种工作条件下润滑性能,可以进一步判断其工作效率和使用寿命。     

水润滑橡胶尾轴承鸣音试验研究

为了研究水润滑橡胶尾轴承鸣音产生的机理,在水润滑橡胶尾轴承鸣音台架模拟试验的基础上,结合橡胶尾轴承的摩擦特性,对试验结果进行了初步分析总结,揭示了各因素对水润滑橡胶尾轴承鸣音临界工况的影响规律。结果表明,水润滑橡胶尾轴承鸣音出现与否,主要取决于工作过程中轴承与轴颈的直接接触面积以及摩擦系数-速度曲线负斜率。     

水润滑轴承的工作原理及结构设计研究

由于用水作机械传动摩擦副的润滑介质在许多方面比用油更具有优越性,因此,在机械传动系统中,采用水润滑轴承已经成为其结构设计的一种发展方向.本文对水润滑轴承的工作原理及主要结构设计进行了研究,为满足水润滑轴承性能要求提供了可靠数据.     

高速滚动轴承不同磨损阶段的油气润滑策略研究

为探究油气润滑条件下高速滚动轴承服役过程的最佳润滑策略,试验研究了钢制与Si₃N₄陶瓷两种滚动体材质的H7003C系列角接触球轴承在不同磨损阶段的润滑特性。通过标准工况试验、加速磨损试验和极限磨损试验方法,模拟研究滚动轴承磨损初期、中期以及临界失效阶段的润滑特性。试验结果表明:H7003C系列轴承在磨损初始阶段,存在一个最佳工况范围,此范围内的轴承温升变化在±3.5℃之间,且稳定运行时的振动速度方差小于0.029,此时油气润滑供气压力与供油量分别为1 Bar与0.8-0.98 mL/min,此条件下轴承的润滑效果最佳。随着磨损加剧直至轴承失效,轴承所需最佳供油量逐渐升高,特别当振动升高至磨损初期的2～2.5倍时,合理调整油气润滑的供油间隔可明显改善轴承的润滑情况。故油气润滑条件下轴承在不同磨损阶段具有不同的润滑要求,可根据不同磨损阶段下的工况变化合理调节油气参数,以获得滚动轴承各工况下的最佳润滑策略。     

基于超声信号的轴承润滑状态监测研究

介绍了一种基于超声信号的轴承润滑状态监测与故障识别的方法。通过对不同润滑状态下轴承发出的超声信号特征的提取和分析,研究基于超声信号轴承润滑状态监测与故障诊断的可行性。试验结果显示超声信号幅值直方图可以反映轴承的润滑状态;超声信号幅值与轴承故障程度呈线性关系;不同故障状态下超声信号的特征分析显示有效值和排序熵可以作为特征用于轴承故障的自动识别。     

湍流工况下水润滑导轴承稳定性分析

通过对湍流润滑非稳态Reynolds方程进行数值求解研究室水润滑导轴承动力特性系数,在此基础上将轴承－转子系统进行适当简化建立相应运动微分方程．依据该方程对轴承的稳定性进行了计算分析,给出了稳定性条件,分析了产生润滑模失稳的原因,并针对轴承设计上的不足之处提出了相应的改进建议．     

润滑油黏度对高速球轴承性能及损伤的影响

为探究高速工况下润滑油黏度对轴承润滑状态及性能的影响,试验研究了Si_3N_4陶瓷和GCr15轴承钢材质的7014C型角接触球轴承在不同润滑油黏度条件下的温升和振动特性.结果表明,轴承温升及振动随润滑油黏度的增大呈现出先下降后上升的趋势,影响程度随转速的增大而增大.同时,陶瓷轴承较钢制轴承在不同润滑油黏度条件下均表现出更优越的性能.将试验结果与轴承润滑状态分析结合,讨论了润滑油黏度、润滑状态、轴承性能三者的关系,为高速角接触球轴承适用润滑油黏度的选择提供了重要依据.此外,本文还对不同润滑条件下的轴承滚动面损伤进行了分析.结果显示,全膜弹流润滑条件下,陶瓷轴承与钢制轴承滚动面损伤较小且差异不明显.部分膜弹流润滑条件下的轴承滚动面损伤严重,表面出现大量凸峰和凹谷,轴承滚动体及外滚道表面损伤较内滚道严重,钢制滚动体的表面划痕较陶瓷滚动体密且深.     

含沟槽结构的水润滑橡胶轴承三维弹流润滑分析

综合考虑水润滑橡胶合金轴承橡胶弹性变形以及其多曲面、多纵向凹槽的几何结构,利用有限元ANSYS CFX软件进行含沟槽结构的水润滑橡胶合金轴承三维弹流润滑数值仿真,研究不同偏心率、转速对水润滑橡胶合金轴承的水膜压力分布、水膜厚度分布、承载能力以及摩擦系数的影响,研究结果表明橡胶弹性变形及多曲面、多纵向凹槽的几何结构对轴承润滑特性影响显著.     

八纵向沟水润滑橡胶轴承润滑机理的实验研究

水润滑橡胶轴承是水下最适宜的轴承之一，笔者对潜水泵上常用的八纵向沟水润滑橡胶轴承，在水润滑下影响摩擦系数的几个主要因素进行了系统的分析与研究，剖析了其润滑机理，并提出了一组有用的参数。     

滚动轴承的弹性流体动压润滑设计

对正常润滑条件下有一定转速的滚动轴承，主要进行接触疲劳的基本额定寿命计算．由于滚动轴承的润滑状态对轴承的疲劳寿命影响很大，还应根据轴承的润滑状态对轴承的基本额定寿命进行修正，即还需进一步进行滚动轴承的弹性流体动压润滑设计。     

考虑弹流润滑效应的高速角接触球轴承刚度特性研究

高速角接触球轴承的刚度特性对航空发动机转子系统的动态特性有着重要影响。为获得油润滑条件下角接触球轴承刚度特性,需要考虑弹流润滑效应对轴承刚度的影响。基于Jones拟静力学模型,建立了考虑弹流润滑影响的耦合滚动体/套圈接触刚度和油膜刚度的滚动轴承刚度计算模型。应用滚动轴承刚度计算模型分析了弹流润滑效应对角接触球轴承刚度的影响规律。研究结果表明:与不考虑弹流润滑效应的情况相比,考虑弹流润滑效应的角接触球轴承刚度有较明显的降低;较之轴承轴向刚度,轴承径向刚度对弹流润滑效应更为敏感;在考虑弹流润滑效应的情况下,润滑油动力黏度和黏压系数的增大均使得轴承刚度减小,黏温系数的增大仅使得轴承径向刚度增大,但对轴向刚度几乎没有影响;随着转子转速的升高,弹流润滑效应对轴承径向刚度的影响愈加明显,但对轴向刚度的影响逐渐弱化;随着轴向载荷的增加,弹流润滑效应对轴承刚度的影响缓慢增大;随着径向载荷的增加,弹流润滑效应对轴向刚度的影响缓慢减小,而对径向刚度的影响则几乎保持不变。     

油环润滑轴颈轴承

油环是一种简单的、低成本的元件,它能为轴颈轴承提供主要的或辅助的润滑方法,但其运转限制却比一般的润滑方式严格得多。大部分滑动轴承的轴颈轴承是由某种系统为其提供充足的油量来润滑的。利用这些系统润滑的轴承被认为是“完全淹没”在油中。通常,加压系统工作良好。但是,如果泵或电机发生故障,或者滤清器堵塞,油的供给就能减少到使轴颈摩擦接触轴承表面。如果产生了大范围的磨损,就需要更换轴承。     

动静压轴承特性分析与设计

本文在文献的基础上,对动静压轴承的润滑特性规律及其设计进行了较深入的研究。提出了液体润滑工况区域的概念及划分方法;分析了主要设计参数对轴承特性的影响以及改进动静压轴承特性的措施,为这类轴承的设计开发提供了理论依据。     

材料填充对开槽轴承接触力与润滑性能的影响

轴承滚道界面的润滑状态及接触力对轴承寿命的影响十分显著,为提高圆柱滚子轴承寿命,提出了在轴承外圈开槽填充弹性体的方法。采用有限元法计算了不同槽宽及丁晴橡胶、尼龙1010、硬铝合金和紫铜四种填充材料对轴承内滚道和滚子接触力的影响。在此基础上,建立了考虑圆柱滚子轴承真实表面粗糙度混合润滑数学模型,分析了不同转速下不同填充材料对轴承润滑性能的影响。结果表明：轴承外圈开槽并填充弹性体对轴承的润滑状态和接触力影响显著;最大受载滚子与内滚道的接触力随着填充材料弹性模量的减小而减小,采用丁晴橡胶和尼龙1010填充材料可明显增加滚子接触个数,有效降低接触力。转速的增加会使油膜变厚、摩擦系数、接触载荷比、接触面积比、最大接触应力减小,采用丁晴橡胶填充材料轴承润滑性能最好。     

用非牛顿流体浸渍的含油轴承研究

本文研究了非牛顿流体含油轴承的性能。选用幂律式流变摸型得到含油轴承用非牛顿流体润滑的变形雷诺方程。数值解表明用非牛顿流体浸渍的含油轴承有较低的摩擦系数,在较大渗透度时,具有较高的承载能力。实验结果肯定了理论分析。作者初步探讨了该轴承的润滑机理。     

气体润滑轴承的研究与发展

本文概述了气体润滑轴承的研究状况和发展趋势，并介绍了一种最新研究的表面节流气体润滑轴承．     

大尺寸椭圆形静压轴承油膜态数值模拟

针对重型装备中所应用的大尺寸(D≥5m)工作台静压推力轴承的润滑问题进行研究,建立了模拟静压轴承本体及轴承内部三维流动的数学模型及边界条件,并利用CFD(Computa-tional Fluid Dynamic)原理,采用有限体积法选取FLUENT中的分离式求解器进行求解,得到了静压轴承内部的流速及压力分布.通过该仿真程序可以模拟出不同参数下静压轴承的润滑性能,可提前实现对大尺寸静压轴承润滑的特性的预测,对静压轴承的优化设计及安全运行具有指导意义.