瓦面环形槽与推力轴承承载性能关系数值模拟

为研究瓦面环形槽对推力滑动轴承承载性能改善的优势,基于计算流体动力学(CFD)理论,建立了环形槽斜平面推力滑动轴承油膜分析模型,通过数值模拟,得到环形槽的平面区域占长比、深度和宽度对环形槽斜平面推力滑动轴承承载性能的影响规律.结果表明,推力轴承的承载力和油膜压力峰值随环形槽在平面区域的占长比的增加呈现先增大后减小的变化规律,并且随着环形槽占长比的增加,轴承温度逐渐下降;环形槽宽度一定时,深度的增加使得推力滑动轴承油膜压力分布明显改变,承载力呈现先增大后减小的变化规律;环形槽深度一定时,轴承承载力随着环形槽宽度的增加而增加;在斜平面推力滑动轴承瓦面增加特定环形槽结构,有利于提升承载性能.     

离心泵用推力滑动轴承的静态特性优化仿真

建立了离心泵用推力滑动轴承的物理模型，编写数值计算程序并对不同结构参数的轴承进行数值仿真分析。通过仿真结果发现，内径为14mm、外径为28mm的轴承最佳扇形瓦块数为6、最佳楔形进口高度为28μm、最佳楔形区域占比为0.4。通过对不同润滑膜厚度的轴承进行数值仿真，发现轴承承载力和摩擦力矩均随着润滑膜厚度的增加而不断减小。在推力滑动轴承设计过程中，需对轴承的结构及润滑膜厚度进行优化设计以达到最佳的性能，以防止出现因承载力不足导致轴承失效的状况，此次仿真结果为轴承设计提供了参考。     

水介质液压泵锥形轴配流副轴承间隙的计算

以水介质轴向柱塞液压泵的锥形轴配流副为研究对象,对其在稳定工作状态下形成的滑动轴承的径向间隙计算方法进行了研究。采用等效结构参数法将配流副滑动轴承化为轴向推力轴承,根据柱塞轴向液压交变作用力引起轴承内水膜的变化特征推导出水膜厚度变化的速度,再依据锥顶体薄膜挤压效应公式计算出了轴承的径向间隙,结果表明径向间隙是柱塞泵工作压力和配流副结构参数的函数。     

线支撑可倾瓦推力轴承性能的实验研究

设计、制造一新型推力滑动轴承试验台,并对不同工况下可倾瓦推力滑动轴承的动、静特性进行试验研究。该实验台能自动进行数据采集处理,可以完成油膜温度、压力以及动载工况下轴承座相对位移和绝对位移等参数的测量,为推力滑动轴承静动特性的理论研究提供了试验依据。     

斜面推力滑动轴承的数值研究

以斜面推力滑动轴承为研究对象,采用柱面坐标,通过对流量平衡方程进行无量纲化,用差分法求解出无量纲压力分布,基于此推导出轴承整体承载能力、发热量、泄油量和温升的无量纲表达式。通过数值计算,研究了结构参数对轴承性能的影响规律。     

流体动力润滑状态下浮动套滑动轴承工作机理研究

在流体动力润滑理论的基础上，进行了浮动套滑动轴承的工作机理及结构参数与轴承性能关系的研究。首先根据浮动套轴承平衡条件建立其基本方程，分别利用无限长和无限短轴承理论进行了简化，得出了轴承承载能力与其转速比、间隙比、偏心率等参数之间的关系式。通过计算机上相应程序的开发，绘制出了浮动套滑动轴承的偏心率和承载能力随间隙比和半径比等参数变化的曲线图，为浮动套滑动轴承的设计提供了理论依据。     

主泵推力轴承失电惰转失效分析及改进研究

主泵失电惰转对核电站的安全、可靠运行至关重要。文中介绍了轴封型主泵推力轴承的结构特点及工作原理,分析了主泵失电惰转工况推力轴承失效的故障原因和机理,基于轴承故障原因及滑动轴承Stribeck特性曲线,提出了提高推力轴承失电惰转工况运行可靠性的改进措施。综合比较后选择轴承结构设计优化方案进行了试验验证,结果表明改进后的推力轴承满足主泵失电惰转要求。     

汽轮发电机径向滑动轴承性能研究

基于流体动压润滑理论,计入温粘关系和紊流效应,对汽轮发电机滑动轴承性能进行了理论研究。针对汽轮发电机滑动轴承结构,开发了适于工程应用的多种汽轮发电机用轴承性能计算程序。对汽轮发电机径向滑动轴承进行了计算,分析了轴承静动特性和稳定性参数,并验证了计算结果的可靠性。     

螺旋面瓦推力轴承承载能力分析

建立不同结构参数的螺旋面瓦推力滑动轴承润滑模型,并用FLUENT软件进行仿真计算,研究油膜厚度、瓦面螺距以及转速对轴承承载性能的影响规律,为螺旋面瓦推力轴承的设计提供理论基础。结果表明,油膜最高温度随着螺距以及油膜厚度的增加而减小;轴向承载力随着油膜厚度的增加而降低,当最小油膜厚度和转速固定时,存在最优的瓦面升高比使得轴承承载力最大,瓦面升高比为1.4;油膜最高温度与承载力均与转速呈直线型关系;螺旋面瓦的承载力远高于平面瓦。     

三维油膜动特性试验研究

文中建立了滑动轴承三维油膜的试验模型,导出了求解滑动轴承18个动特性系数的频域计算公式.对径向-推力联合动静压轴承进行了试验,用广义逆矩阵法求出了该轴承的动特性系数.试验表明：随着偏心率的增加,理论计算结果与三维模型试验结果更接近,二维模型试验结果与三维模型试验结果是有差别的.     

涡旋式制冷压缩机止推轴承润滑性能研究的最新进展

在涡旋式制冷压缩机运行过程中,止推轴承动止推盘两端的压力差对轴承的润滑性能有显著的影响;止推轴承本身的结构特点,如键槽的存在,也会影响止推间隙的压力分布以及倾斜角,从而影响止推轴承的润滑性能.对止推轴承动止推盘两端的压力差、止推轴承本身结构等影响因素从理论或试验等方面进行探讨,并对将来涡旋式制冷压缩机止推轴承润滑性能的研究进行展望.     

Analysis of a hydrodynamic thrust bearing with elastic deformation using a recurrent neural network

A theoretical analysis on the general behaviour of a thrust bearing is presented in this paper. The model programme using a method adaptation of finite differences was developed to solve the Reynolds equation for lubrication. The model in the theoretical analysis uses a single one-dimensional grid. The altering of total lubrication load obtained in the result of under-cutting in the thrust bearing have been determined together with the parameters such as oil film thickness and pressure. Parameters such as the pressure and thickness of the oil film were determined. The hydrodynamic behaviour of thrust bearing was analysed by considering of different dimensionless system pressure, speed and geometry of the bearing. The effect of the elastic load due to elastic deflection is taken into account as on the load-bearing characteristics is included. Also, a proposed neural network predictor is utilised to analyse of the general behaviour of thrust bearing. The results of the proposed neural network predictor gives superior performance for analysing of the behaviour of a thrust bearing undergoing in elastic deformation.     

环境因素对推力轴承润滑膜超声检测精度的影响

核主泵推力轴承摩擦副采用的润滑介质黏度较低且轴承工作于高温高压等极端工况下,采用超声技术对润滑膜分布进行精确测量时,要考虑环境因素的影响。建立核主泵推力轴承润滑膜分布的超声检测模型,并在模拟试验台上进行推力润滑状态的实测。在对测试结果的分析中考虑测量时温度和压力等环境因素的影响,分析环境因素对超声检测精度的影响程度。结果表明：在启、停阶段推力轴承处于边界润滑状态,考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加38.5%;在额定转速下推力轴承处于流体润滑状态,考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加39.8%。     

单级循环气压缩机支推轴承的设计

介绍了可倾瓦支撑轴承和可倾瓦推力轴承的工作原理及主要结构特点。论述了可倾瓦支撑轴承和推力轴承的设计方法、重要参数考核指标、润滑、材料选取等。     

气浮主轴轴向闭式支承系统静特性数值分析

求解气体润滑问题的最大难点在于如何获得雷诺方程的精确解。为了提高气浮主轴轴向支承系统的设计精度,在建立小孔节流气体静压止推轴承润滑数学模型的基础上,运用有限元方法对雷诺方程进行离散化。基于MATLAB7.0工具平台,采用超松弛迭代法,开发求解气体静压止推轴承压力方程与静特性的数值仿真软件。以某气浮主轴轴向闭式支承系统静特性参数设计为例,通过数值仿真,获得单侧止推轴承润滑气膜的压力分布,及不同节流孔直径与不同供气压力下的静特性性能;以刚度最大为优化目标,确定该气浮主轴止推轴承的结构参数与操作参数,并由此获得闭式支承系统的静特性。     

水润滑推力轴承推力瓦应力场分析

水润滑推力轴承工作时,推力瓦和推力环端面间的高速相对运动会产生大量摩擦热,导致端面温升和热变形,使推力瓦产生局部高温和高应力,影响水对推力轴承的润滑效果、传递轴向推力效果、轴承寿命和安全性。基于ANSYS软件平台,建立水润滑推力轴承斜面平台固定推力瓦危险截面有限元分析模型,分析推力瓦危险界面的变形和应力场。结果表明:推力瓦的最大变形和最大Von Misses应力均出现在离推力瓦进水方向2/3瓦长处。     

轮缘推进电机推力轴承水润滑性能分析

轮缘推进电机采用海水润滑,由于海水黏度低,难以建立有效的动压润滑效应。同时随着轮缘推进器的推进功率不断提升,其传递的推力也显著升高。这些问题以及需求对轮缘推进器推力轴承的润滑性能提出了新的挑战。提出一种满足轮缘推进电机推进需求的推力轴承设计方案,结合流体动力润滑理论,建立水润滑推力轴承流体动力学模型,基于有限单元法计算了推力轴承的压力分布和最大温度分布,以及雷诺数和摩擦功耗的变化规律。结果表明：该轮缘推进电机推力轴承的压力集中分布在轴瓦中间部分,并随轴瓦倾角和膜厚而变化;温度分布随转速基本保持不变;高速情况下雷诺数大幅降低;摩擦功耗随转速持续增加。     

线支承扇形瓦推力轴承热动力润滑性能分析

建立了线支承扇形瓦推力轴承中油膜压力、油膜厚度、能量方程和粘温方程等的无量纲表达式，研究了各种刮瓦形式和支承线的倾斜度对推力轴承的油有膜厚度分布和温度分布的影响，研究表明，对于可倾瓦来说，各种刮瓦形式并不能有效降低润滑油的温升，不会明显改善推力轴承的润滑性能；推力轴承在经过长期运行后，推力瓦块支承线因受压缩将会向内倾斜，瓦块外半径处沿圆周方向上的油膜厚度显著减小，从而使润滑油温升大大提高，明显降低了推力轴承的润滑性能。     

利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦油膜能量方程的进油温度边界条件

针对推力轴承的基本结构，利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦（EMP瓦）油膜能量方程的进油温度边界条件，结合“三峡推力轴承方案”中EMP瓦推力轴承数据，分析考虑热边界层对进油温度影响时，EMP瓦推力轴承润滑性能的变化情况。计算结果表明：考虑热边界层对进油温度的影响时，进油平均温度和最高油膜温度均有所升高，最大压力也有所增加，最小油膜厚度、流量及功耗都有所下降，说明热边界层对推力轴承的润滑性能产生了一定的影响。     

基于CFD的水轮发电机组推力轴承油膜温度研究

为研究某水轮发电机组推力轴承的油膜润滑及冷却情况,建立推力轴承数值模拟计算模型,分析轴承温度和压力分布,基于流固耦合方法计算轴瓦变形情况。结果表明：该推力轴承轴瓦变形量极小,可以忽略其对轴承安全运行的影响;但该推力轴承在轴瓦外径处最大温度已超出安全运行范围,而且高温区域面积较大,影响轴承安全运行。基于正交试验方法,分析主要运行参数对推力轴承温度的影响程度。结果表明：进油压力对轴承温度影响最大,其次是进油温度,镜板转速对轴承温度的影响很小;随着润滑油进油压力和进油温度增加,推力轴瓦温度会随之上升,而随着镜板转速的增加,推力轴瓦温升减小。通过极差分析得到推力轴承最优工况组合,对于水轮发电机组的安全稳定运行有着一定的指导意义。