轴承弹性变形对动载滑动轴承润滑状况影响的分析

本文讨论了等温弹性流体动力润滑方程的求解方法和动载滑动轴承弹性变形对润滑油膜的影响，分析表明该方法是求取轴心轨迹和对轴承润滑状况预测的较合理方法。     

动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展

本文对动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展进行了综述和分析，并提出了未来动载滑动轴承研究所要解决的问题。     

流体动压润滑(五)——动载轴承计算

在往复式机械(如内燃机、往复式压缩机、蒸汽机、曲柄压机等等)中,作用在滑动轴承上的载荷,无论大小和方向都是随时间作周期性的变化。这样的轴承一般称为动载轴承(dynamically loaded bearing)。由于载荷是变化的,所以各个瞬时轴心的平衡位置也是变化的,形成所谓轴心轨迹。影响轴心轨迹的参数,不能简单地认为只是PV值,即只按比压P或比压与轴颈速度之乘积PV设计轴承。也就是说流体动压润滑动载轴承在使用中的很多重     

动载滑动轴承轴心轨迹计算的改进

在工程中对动载滑动轴承轴心轨迹的计算方法,目前仍广泛采用Hahn,Holland等教授所提出的计算方法。这些方法的计算结果与轴承的实际情况差异较大。本文提出一种包含轴系惯性项的动力学计算方作,并给出示例。计算表明采用这种计算方法的结果能够更为完满地解释动载滑动轴承的工作状况。     

基于CFX的柱面弧形油楔推力滑动轴承仿真分析

柱面弧形油楔推力滑动轴承是一种能够实现双向动载润滑的推力轴承。文中利用Workbench的CFX模块,对柱面弧形油楔推力滑动轴承在动压润滑条件下的油膜特性进行仿真分析。并研究了不同转速和不同黏度对油膜压力的影响,结果表明,转速越高,油膜黏度越大,柱面弧形油楔推力滑动轴承的动压承载能力就越高。     

瞬变载荷作用下滑动轴承轴心轨迹计算仿真

为了研究动压滑动轴承在瞬变载荷作用下的润滑状况,在考虑轴颈惯性力和非线性油膜力的基础上,建立了滑动轴承轴心轨迹的运动方程,提出了采用欧拉法求解有限长滑动轴承瞬时轴心轨迹的数值方法。分别计算了在阶跃、矩形脉冲和正弦脉冲瞬变载荷作用下轴心轨迹、最大油膜压力及最小油膜厚度的变化规律。分析结果表明,在瞬变载荷作用时,轴心轨迹、最大油膜压力及最小油膜厚度都有较大的变化并呈现出一定的振荡过程。由于脉冲载荷的作用时间有限,随着其消失,轴心乃收敛于原平衡位置,而阶跃载荷则使轴心收敛于新的平衡位置。     

船用二冲程柴油机十字头轴承润滑分析

根据动载滑动轴承弹流润滑相关理论,将有限元法与非线性多体动力学相结合,计入摩擦表面的粗糙度、轴瓦与轴颈的弹性变形、供油特性等因素,分析船用二冲程柴油机十字头轴承润滑状况。结果表明,在整个工作循环内,十字头轴承始终受压,承受压应力;轴承载荷的峰值出现在缸内气压最大的时刻;十字头轴承轴心的运动轨迹始终坐落于下半区域的较小范围内,高油压区域相对集中;轴承下瓦开设油槽,降低了承压能力,峰值油膜厚度较小;在轴承摩擦面的光洁度很高的情况下,粗糙接触压力较小且持续时间短,对轴承的正常工作影响不大;整个工作循环内绝大部分为液动摩擦,粗糙接触摩擦功耗相对较小。     

动载滑动轴承疲劳失效过程研究

研究了动载滑动轴承疲劳失效过程,观察到轴瓦表面裂纹、第二相裂纹等类型。通过润滑计算得到轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布,对轴瓦失效过程进行了分析,结果表明,轴怕疲劳裂纹由轴瓦宏观应力分布和微观应力集中共同作用,当基体与第二相的Ｅ、μ相关工不多时,应力集中不明显,当基体与第二相的Ｅ、μ相差较多时,应力集中产生的影响不可忽略。     

柴油机主轴承弹性流体动力学与多体动力学耦合仿真

为更准确分析柴油机主轴承润滑特性及其影响因素,根据动载滑动轴承弹性流体动力润滑模型,利用AVLExcite软件对4D32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研究。探讨了各主轴承载荷、最小油膜厚度、轴心轨迹、摩擦损失功率、机油填充率等参数在一个工作循环内的变化规律,并对比了主轴承最小油膜厚度随油槽方向和油孔位置等因素的变化关系。结果表明,最小油膜厚度的极小值均大于2μm,对其进行计算时要考虑边界接触压力的影响;第3主轴承轴心轨迹曲线绝大部分落在最外端,偏心率最大值持续期较长,最大油膜压力时间交替作用在轴瓦表面,极易引起轴瓦的磨损和疲劳剥落;优化设计油槽、油孔的方向和位置,有利于流体动压润滑的形成。     

计入热变形影响的内燃机主轴承热流体动力润滑分析

根据动载滑动轴承热流体动力润滑理论,结合热变形矩阵法,提出一种考虑热变形因素影响时的内燃机主轴承热流体动力润滑分析方法,阐述该方法的基本理论和控制方程,探讨热变形因素对主轴承工作时的轴心轨迹、润滑油流量、最大油膜压力和最小油膜厚度等状态参量的影响情况.结合一主轴承实例进行数值仿真分析,仿真分析结果发现,计入热变形影响因素后,同未考虑热变形影响时分析得到的结果相比,轴心运动轨迹发生了很大变化,平均润滑油流量和一个载荷周期内的最大油膜压力均明显增加,一个载荷周期内的最小油膜厚度明显减小,润滑油平均温升则稍有减小.内燃机主轴承在工作时受各种热源因素的影响会产生热变形,在主轴承设计以及内燃机润滑系统供油量设计过程中考虑这种变形因素的影响是很有必要的.     

A study of the lubricating effectiveness of micropolar fluids in a dynamically loaded journal bearing (T1516)

The lubricating effectiveness of micropolar fluids in a dynamically loaded journal bearing is studied. On the basis of the theory of micropolar fluids, the modified Reynolds equation for dynamic loads is derived. Results from the numerical analysis indicated that the effects of micropolar fluids on the performance of a dynamically loaded journal bearing depend on the size of material characteristic length and the coupling number. It is shown, compared with Newtonian lubricants, that under a dynamic loading the micropolar lubricants produce an obvious increase in the oil film pressure and oil film thickness, but a decrease in the side leakage flow. It is also shown that the friction coefficient for a dynamically loaded journal bearing with micropolar fluids is in general higher than that of Newtonian fluids, which is not the same as the results for a steadily loaded journal bearing. Furthermore, a parametric study of flow and friction for different mass parameters keeping micropolar parameters fixed is undertaken. It is indicated that, with the increase of the mass parameters, the crank angles corresponding to the maximum flow are changed and the maximum friction coefficients are obviously decreased either for the Newtonian fluids or for the micropolar fluids.     

滑动轴承弹性变形的耦合算法研究

采用一种新型的耦合算法 ,将差分法和有限元法综合应用于数值求解滑动轴承油膜压力分布和弹性变形分布的问题。该算法与其它算法相比更为科学、合理 ,同时具有收敛快、精度高的特点。通过对一个具体轴承计算研究 ,分析了弹性变形对轴承无量纲承载能力、偏位角、无量纲摩擦力、无量纲耗油量等性能的影响。     

A Study of Dynamically Loaded Finite Journal Bearings in Mixed Lubrication Using a Transient Thermohydrodynamic Analysis

A transient analysis of dynamically loaded finite journal bearings in mixed lubrication is made by solving the modified generalized Reynolds equation, 2-D energy equation in the oil, and heat conduction equation in the journal simultaneously including mass conserving cavitation. ISOADI (isothermal shaft and adiabatic bushing inner surface) thermal boundary condition is used. Journal temperature is treated as quasi-steady over one loading cycle. Two kinds of contact model are used. Numerical solutions using the finite difference method are presented. Results shows that the bearing behavior is closely tied to the roughness texture and topography, asperity contact load, bearing geometry, and operating conditions.     

无油压缩机固体润滑滑动轴承的实验研究

对无油润压缩机滑动轴承进行了固体润滑处理,将优化组合的复合自润滑材料,镶嵌于滑块或压缩机的滑块内孔,并在实验台架上进行了磨损实验,选取了一种磨损性能较好自润滑材料,实验结果表明,本文设计固体润同承基本适合工程应用。     

基于质量守恒边界条件的动载滑动轴承性能分析

用不可压缩流体空穴算法描述径向滑动轴承非线性油膜力,并在此基础上分析了动载滑动轴承的性能变化。结果表明,在动载工况下,空穴的位置随着时间的推移而变化;轴颈转速对完整油膜区分布没有影响,对油膜压力大小有影响。     

Experimental Investigation into Friction Performance of Dimples Journal Bearing with Phyllotactic Pattern

In this paper, we discuss the developments of a novel dimples journal bearing and the experimental results on friction performance. Based on the phyllotaxis theory of biology, the lubricating dimples were positioned in the internal circle surface of the journal bearing. The effects of phyllotactic pattern parameters on the distribution of these dimples were discussed in detail and simulated. A series of experimental results was presented to examine the effect of phyllotactic coefficients and dimple diameters on the friction characteristics. It was shown that the friction performance of journal bearings can be evidently improved under the proper tested parameters. Meanwhile, the friction coefficients, which are obtained in the dimples journal bearings with phyllotactic pattern and linear pattern, were presented to reveal their differences, and lower values of friction coefficients were achieved for the proposed dimples journal bearing under the tested radial load and rotational speed.     

煤矿提升机滑动轴承的磨损失效分析

运用油液分析和铁谱分析技术手段,探讨了煤矿提升机滑动轴承的磨损失效机制,分析了巴氏合金摩擦聚合物的成因、结构与形貌特征;讨论了提升机滑动轴承的润滑方式和润滑油的选择.滑动轴承巴氏合金轴承衬偶合副磨损失效的主要形式是粘着磨损,巴氏合金轴承衬产生的磨屑是以巴氏合金为载体和粘和剂的多种材料成分的微粒共存的聚合物,在对提升机滑动轴承进行润滑磨损状态监测时,要同时分析巴氏合金摩擦聚合物的尺寸及其在润滑油中的含量.     

应力偶流体润滑轴承油膜压力和轴心轨迹计算

根据应力偶流体动态润滑轴承雷诺方程,运用数值计算方法研究应力偶参数对轴承润滑性能的影响。针对某柴油机轴承,分别计算采用牛顿流体和非牛顿应力偶流体润滑时的油膜压力分布和轴心轨迹。结果表明：与牛顿流体润滑相比,应力偶流体润滑时轴承的油膜压力增加,且随应力偶参数的增加,最大油膜压力出现在轴承角度增大的方向;2种润滑条件下,所计算得到的轴心轨迹形状类似,不同之处在于牛顿流体润滑时其轴心轨迹离轴承的中心比较远,而应力偶流体润滑条件下轴心轨迹随参数增加向其中心靠近且最小油膜厚度明显增大。研究表明,应力偶流体润滑与牛顿流体相比提高了油膜压力,改善了轴心轨迹,且应力偶参数越大应力偶效应越显著。