不同流态下高速动静压径向轴承静特性研究

针对深浅腔动静压径向轴承建立了层流、紊流共存时的油膜数学模型,采用有限元法计算了油膜的静态特性,并与完全层流和完全紊流两种状态下的计算结果进行了比较.结论表明:除流量外,静特性参数紊流工况下最大,混合流态次之,层流最小.     

透平膨胀机组动静压向心浮环轴承静动态性能及稳定性研究

提出一种新型结构的动静压轴承——径向推力联合浮环动静压轴承,将径向浮环和推力浮环做成一体。给出该轴承径向部分的内、外油膜Reynolds方程和边界条件,进行了静、动特性计算和稳定性分析。与同等工况下高速旋转机械中广泛使用的五瓦可倾瓦轴承进行比较,该联合浮环动静压轴承具有摩擦功耗低和较高的旋转稳定性等特点。计算结果表明,这种轴承摩擦功耗降低约20%,失稳转速为125685r/min,可以取代五瓦可倾瓦轴承。     

混合流态下高速径向动静压轴承静特性分析

以具有深浅腔的高速动静压轴承为研究对象,分析在计入润滑油黏温特性时高转速下油膜层流、紊流共存时的混合流态对油膜特性的影响;建立层流、紊流共存时油膜的Reynolds方程、能量守恒方程、润滑油黏温特性方程以及相应的边界条件,综合利用有限元法和差分法求解以上方程,得出不同工况下油膜的特性参数。结果表明:在一定转速范围内,轴承内部油膜紊流区域随着转速的升高而增大;相同工况下混合流态模型计算出的油膜特性数值大于层流状态模型计算出的数值,数值之差随着转速的升高而增大,因此,高转速引起的润滑油膜流态的变化对轴承特性有一定的影响,在计算轴承特性时,考虑油膜流态的改变有利于得出与实际工况相近的理论数值。     

浮环动静压轴承失稳转速计算方法研究

浮环动静压轴承具有内、外两层油膜,在设计计算时首先要进行内、外膜力和力矩的平衡,然后计算动态特性参数.其失稳转速的计算方法与单膜滑动轴承相比有很大不同,特别是内、外膜间隙影响更大.特别探讨内、外膜间隙对浮环动静压轴承失稳转速的影响,并据此给出较合理的浮环轴承失稳转速计算公式.     

内外膜独立供油向心浮环轴承稳定性研究

用有限元法计算内外膜独立供油的高速径向浮环动静压轴承的刚度系数和阻尼系数,用Routh-Hurwitz准则给出计入轴颈和浮环质量的稳定性判据。分析供油压力对浮环轴承内外膜无量纲临界质量的影响,结果表明动静压浮环轴承小偏心工作时,降低供油压力可提高系统稳定性;大偏心下工作时,采用较高的供油压力可提高系统的稳定性。     

计入浮环质量的浮环动静压轴承稳定性分析

以径向浮环动静压轴承为研究对象,将浮环质量考虑在内,建立轴颈和浮环的动力学方程;用Routh-Hurwitz准则推导径向浮环轴承的稳定性判据;用差分法计算某结构高速径向浮环动静压轴承的刚度系数和阻尼系数,得到不同偏心率下的失稳转速,并探讨浮环质量对轴承稳定性的影响。结果表明：浮环质量对轴承稳定性有一定影响,且影响随浮环质量与转子质量的比值增大而增大;考虑浮环质量会使得相应的失稳转速有所降低,且降低幅度随偏心率先增大后减小。     

径推动静压浮环轴承特性的有限元分析

研究了径推动静压浮环轴承在高速运转时，计入迁移惯性项的轴承特性。以计入迁移惯性项的非定常Reynolds方程为基础，借助八结点等参元有限元法，求解了径推动静压浮环轴承含有油膜惯性力的特性参数，着重分析轴承间隙、偏心率等参数对计入了迁移惯性项的径向推力动静压浮环轴承特性的影响。     

高速紊流液体动静压混合轴承理论分析

通过考虑紊流、空穴以及润滑剂的惯性，可压缩性的影响，结合高速主轴轴承设计实例，提出了高速液体动静压混合轴承较全面的数学模型及设计计算过程，并对数值计算结果进行了分析讨论。     

圆柱浮环液体动静压轴承止推环性能的有限元分析

本文对圆柱浮环液体动静压轴承的止推环静动态特性进行了有限元分析。提出了保证浮环正常工作的平衡条件,并据此给出了浮环轴承的设计准则;在有限元分析中求解了该轴承内、外膜压力场;用小扰动法分析了动态雷诺方程,得到内外膜的刚度系数和阻尼系数;在求得浮环静压、动压平衡的基础上,得到了该轴承的静、动态特性及稳定性参数。     

浮环弹性变形对浮环动静压轴承润滑特性的影响

浮环轴承在高速工况下运行时,浮环表面在油膜压力作用下会发生弹性变形,影响轴承润滑性能。针对带有深浅腔的浮环动静压轴承,采用有限元法和有限差分法耦合求解油膜Reynolds方程、能量方程和温黏关系式,采用变形矩阵法求解弹性变形方程,计算浮环弹性变形分布;在浮环平衡的基础上,分析浮环变形对环速比、油膜承载力、端泄流量等润滑特性参数的影响。结果表明：浮环弹性变形分布与油膜压力分布呈现一致性,转速越高,偏心越大,变形越明显;考虑浮环弹性变形,浮环达到平衡状态时,内膜偏心率增加,环速比减小,轴承承载力与摩擦力矩均有所增加;由于浮环变形对内、外膜间隙及流动液阻的不同影响,使得内膜端泄流量增加,外膜端泄流量减少。