不同腔形结构静压轴承油膜温升特性对比分析

静压轴承间隙润滑油膜的温升是导致轴承本体变形的主要因素,为了探究不同腔形结构下静压轴承油膜温升特性,对工程实际应用较广泛的扇形油腔、椭圆形腔、矩形油腔、工字形油腔四种腔形结构静压轴承油膜温度场数值计算,并对相同工况条件下等腔面积的四种腔形结构静压油膜温升特性进行了对比分析。结果表明:矩形腔和扇形腔静压推力轴承油膜温度场分布情况相似,与椭圆形和工字形腔不同,温升由高到低依次为工字形腔、椭圆形腔、扇形腔和矩形腔。该研究结果可为静压轴承热变形预测提供理论依据,并为工程中油腔结构设计提供参考。     

基于动网格方法的不同油膜厚度下静压轴承承载特性分析

针对重型装备制造业中重型静压轴承承载特性的研究,考虑到不同工况下间隙油膜厚度对静压轴承承载能力及压力分布的影响,建立了静压轴承间隙油膜三维模型及边界条件,利用CFD(computational fluid dynamic)原理,应用动网格技术和FLUENT软件,探讨静压轴承转速为10r/min以及在空载0 t、有载40 t、满载150 t不同工况下,油膜厚度变化对压力场以及油腔压力值的影响规律。结果表明:油腔压力随着间隙油膜厚度的减小而增大,当油膜减小到一定值时,油腔压力显著增加,油膜承载能力显著增强。     

高速重载静压推力轴承温度场速度特性

针对重型立式数控装备中所用的大尺寸静压推力轴承的润滑问题,建立了模拟静压推力轴承本体及间隙油膜三维流动的数学模型及边界条件,采用ICEMCFD软件对环形腔的静压推力轴承内部流体温度场进行仿真模拟,获得了旋转速度和间隙油膜温度的关系,得到了其温度场的分布规律.结果表明:间隙油膜温度随着工作台旋转速度增加而增加,最高温度出现在半径内侧与外侧封油边和油腔形成的阶梯附近,最低温度出现在回油槽处.     

圆形腔多油垫恒流静压推力轴承流场数值分析

对重型数控设备中所应用的圆形腔多油垫恒流静压推力轴承间隙流体进行研究,应用计算流体动力学和润滑理论,数值求解间隙流体的三维速度场和压力场,发现了油腔腔面积对间隙流场性能的影响规律,揭示了间隙流场的流动特性.计算结果表明:油腔压力随着油腔面积增大先增加后减小,在某一位置油腔压力达到极大值,得到油腔面积最优值;而腔面积对流动速度场影响不大.     

液体静压导轨静态特性的计算

液体静压导轨借助输入支承工作面的液体静压力来支承载荷,凭借其极好的静、动态性能得到广泛应用.静压导轨的油腔几何尺寸和节流阀的设计是根据油腔内的压力分布而确定的.运用有限差分法计算在稳定状态下的静压导轨油腔内的压力分布情况,从而进一步计算静压导轨的静态特性参数.计算结果表明,静压导轨的承载能力随着油膜厚度的增大呈减小的趋势,静刚度随着油膜厚度的增大而变化.     

高精度动静压油膜轴承设计方法研究

针对高精度动静压油膜轴承的设计方法进行了研究,对影响轴承性能的主要参数（包括：油腔数目、油腔结构形状、节流器参数、供油压力等）进行了分析,提出了相应的设计方法,并采用MATLAB软件对高精度动静压油膜轴承的油膜性能进行了数值解算,实现了油膜压力场的三维仿真.     

速度滑移对液静压轴承油膜微流动影响敏感度

为了使液体静压轴承油膜性能的研究更加准确,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和有限差分方法,研究了液体静压轴承间隙油膜微流动的速度滑移现象及其对轴承性能的影响,并定义敏感度物理量对影响程度进行评估.在传统油膜流动假设条件基础上,引入Navier速度滑移边界条件对传统的Reynolds方程进行修正,通过有限元差分方法求解修正后的Reynolds方程,采用梯形积分公式求解轴承承载力等性能参数,对速度滑移影响的轴承性能的敏感度做出定量和定性分析.研究结果表明:油膜压力分布、轴承的承载力、动刚度及油腔流量等轴承性能对速度滑移都有一定的敏感性.最大油腔压力随滑移系数的增加而减小;速度滑移在一定程度上提高了轴承承载能力和油腔流量,但同时降低了轴承动刚度,流量对速度滑移的敏感度最大达到100%.     

矩形静压油腔的润滑性能分析

为解决矩形静压油腔的润滑特性问题,本文建立了矩形静压油腔数学模型,并采用高斯-赛德尔迭代法,应用FORTRAN语言编程求得油腔的压力分布。同时,研究了油腔中心位置偏移对承载能力的影响。研究结果表明,静压油腔的承载区域随着油腔中心位置的偏移而偏移,外油腔壁边附近的压力梯度比远离外油腔壁边的压力梯度大,且静压油腔的总承载能力也将降低,因此应提高静压油腔的制造精度,减小油腔中心位置的偏移量,以改善其压力分布,并提高承载能力。该研究为解决矩形静压油腔的润滑特性提供了理论依据。     

极端工况静压支承润滑状态的微间隙油膜形貌表征

极端工况条件下静压支承运行过程中的极易发生摩擦学失效且润滑状态极难获得,为解决此技术难题,设计一种新型油垫可倾式静压支承结构,形成静动压混合推力轴承,提出利用微间隙油膜形貌来表征静压支承润滑状态的想法。针对新型双矩形腔油垫可倾式静压支承,建立温升和功耗、热固耦合变形、流固耦合变形及油膜形状等数学模型。分析极端工况下微间隙油膜温度场和油膜压力场分布特征,求得摩擦副热力耦合变形,获取三维油膜形貌,判断静压支承润滑状态。搭建油膜厚度测量装置,获得油膜厚度状态,验证理论分析和数值模拟所获得的油膜形貌的正确性。结果表明：极端工况下该结构润滑效果大大改善,轻载高速时热变形起主导作用,油膜厚度差异较大。低速重载时力变形占主导地位,油膜较平滑。油腔外侧封油边交角处变形最大,此处油膜最薄,易发生摩擦学失效。     

提高液体静压导轨承载能力的方法研究

液体静压导轨的承载能力和油膜刚度是衡量导轨工作性能的两个重要的技术指标。为满足高精密数控设备对静压导轨工作特性的要求,基于液体压力损失理论,本文为液体静压导轨设计了一种新型封油面,并仿真分析了新型封油面的结构参数对油腔压力的影响。仿真结果表明,由于在静压导轨的封油面上开设了结构参数合理的油槽,有效提高了液体静压导轨油腔压力,进而提高了液体静压导轨的承载能力和刚度。仿真结果证明了论文所设计的新型静压导轨较传统的静压导轨具有较好的承载能力和刚度。     

流体动压轴承Reynolds方程的求解及其承载能力的计算

本文采用有限差分方法将Reynolds方程离散化,应用超松弛迭代求解轴承的压力分布,并阐述了计算流体动压轴承静特性的过程和应该注意的问题,以包角180°的轴承为例,分析了各种因素对轴承承载能力的影响。     

地下连续墙竖向承载性能和承载力预测

为在工程中充分利用地下连续墙的竖向承载力,对地下连续墙的竖向承载性能进行了初步分析,选用油气资源预测模型即俞氏增长模型,对地下连续墙荷载-沉降曲线进行了拟合,进而对其竖向承载力进行了预测.研究发现,单片的地下连续墙比同体积的圆截面混凝土桩竖向承载性能优越;俞氏增长模型与地下连续墙荷载-沉降曲线拟合精度高,拟合效果比双曲线模型、指数模型都要好,尤其在曲线的尾部.结果表明,本文提出的俞氏增长模型适应性强,对地下连续墙荷载-沉降曲线的拟合较为可靠,利用拟合方程式能对地下连续墙承载力进行预测,有助于充分利用地下连续墙的竖向承载力.     

承重砖墙托换体系承载力预计模型研究

根据工程实际进行了托换试件设计,设计中考虑了砖的强度、穿筋的数量、托换梁的高度等影响因素.试验与分析结果表明,托换体系有两种破坏形式,一是沿砖砌体和托换梁混凝土界面发生冲剪滑移破坏,二是沿砖砌体跨中出现劈开破坏.托换试件的抗冲剪承载力随着托换梁的高度、砖砌体的强度的增大而提高,托换试件抗劈开破坏承载力取决于托换梁的截面尺寸、穿筋的配置量和支座与托换梁间的摩擦系数等因素.最后建立了托换体系平面桁架力学模型,为了防止发生冲剪破坏,以劈开破坏的设计承载力的1.5倍作为冲剪破坏的验算荷载,如不能满足则加大托换梁的高度.     

磁浮式风力发电机磁轴承刚度与承载力研究

针对多对磁环轴向叠加可提高轴承承载力的优点,在不增加磁环体积的基础上,提出一种新型磁化磁路来提高被动式轴承的承载力及刚度。采用力平衡、力矩平衡原理分析轴承的结构与受力,通过仿真和有限元法优化轴承叠加对数且对比分析新型旋转磁路与传统旋转磁路、单环轴向充磁磁路在轴向、径向偏移时的承载力与刚度大小。研究结果表明:采用新型旋转磁化时,磁环轴向叠加最优对数为5对,且采用新型旋转磁路时,承载力及刚度都是传统旋转磁化的2倍。     

自平衡法试桩的承载特性试验研究

通过分别采用自平衡法试桩和静载法试桩对杭州市某工程6根抗压试桩进行对比测试,分析基桩在自平衡法试桩条件下的Q-s曲线、桩身轴力、侧摩阻力等分布规律,并与静载法试桩条件下桩身受力性状进行对比研究.研究结果表明：自平衡法试桩上部桩与静载法试桩的桩身受力特性差别较大.前者桩侧摩阻力由下及上发挥,后者桩侧摩阻力由上及下发挥.砂性土、黏性土及圆砾的侧摩阻力折减系数可取0.688、0.774、0.860.在本工程土质情况下,自平衡法试桩的侧摩阻力折减系数可取0.782.自平衡法试桩的经转换后的Q-s曲线较平滑,且在加载值较小时与静载法试桩的Q-s曲线有一定差异,但随着加载值的增大,两者的曲线趋于一致,说明了自平衡法试桩的可靠性.     

中小电机轴承的故障诊断

本文分析处理了电机轴承信号。当轴承出现故障时,可以发现信号频谱会产生故障峰群这一现象。从而提出了一种新的电机轴承故障诊断的方法。     

油膜厚度与滑动轴承精度的讨论

滑动轴承中油膜的厚度不是一个常量．随着机件的磨损,将使最小油膜厚度的数值增大,不利于保持稳定的承载能力．对油膜厚度的尺寸界限与轴承精度间的相互关系进行探讨,提出了设计、制造和运行管理中的一些重要问题．     

渣、铁罐滚动轴承锥改直的探索

冶金车辆走行部分在采用锥轴滚动轴承时，在其使用过程中易出现各种故障，经过对其运用环境和受力情况的分析，把锥轴轴承改为主轴轴承，从根本上解决了冶金车辆走行部分存在的难题。     

圆心角及支座布置对圆弧曲线箱梁桥支座反力的影响

针对目前工程中出现的圆弧曲线箱梁桥支座脱空的现象,文中以福州某大桥立交匝道为工程背景,采用'有限元法分析了不同圆心角和不同支座布置情况下,该曲线连续箱梁桥支座反力的变化规律.结果表明:随着圆心角的增大,端部截面的内侧支座及固定支座布置在端部截面的支座形式最容易出现支座脱空;中间支座全部墩梁固结布置以及纵向约束和横向约束分别设置在不同截面的支座布置最有利.因此考虑圆心角的变化选择有利的支座布置形式可以避免支座脱空现象.     

自扩式斜桩的承载性能

通过有限元模拟分析和模型试验相结合的研究方法分析了自扩式斜桩与竖直双桩的竖向承载性能，发现自扩式斜桩由于成桩过程中对土体的强烈挤压作用．其抗压和抗拔性均优于竖直双桩，而且随着自扩成桩夹角的变化，自扩式斜桩的竖向极限承载力亦相应变化，并存在竖向承载实用最优夹角．研究认为自扩式斜桩竖向承载性能优于竖直桩，又特别适用于构筑物的抗拔需要．