高速高压圆弧齿轮泵滑动轴承油膜特性研究

以用于补偿高速高压圆弧齿轮泵不平衡径向力的滑动轴承为研究对象，在对其进行理论建模和分析的基础上，利用计算流体动力学软件Fluent分析相同工况下不同初始油膜厚度、进油口直径、进油口角度、轴向封油边宽度、油腔深度等结构参数对滑动轴承油膜特性的影响，并在此基础上对轴承结构参数进行了优化，最后通过实验进行验证。研究结果表明：初始油膜厚度和进油口角度对轴承温升影响显著，初始油膜厚度或进油口角度的增加使滑动轴承温升明显减小；轴向封油边的增加使轴承承载面增大，轴承承载力和温升也随之增大；进油口直径取1.7 mm和静压槽深度取1 mm时，使轴承温升达到最低；在负载压力15 MPa、转速6000 r/min工况下，与安装未优化滑动轴承的齿轮泵相比，安装优化后滑动轴承的齿轮泵温度降低5℃。     

离心泵用滑动轴承的设计优化和试验分析

分析了穗态条件下流体动压径向滑动轴承的工作原理,通过计算验证,对大连深蓝泵业有限公司ZH滑动轴承进行了设计优化,旨在取消装配时的刮研工序。通过监测和分析离心泵连续运转试验中轴承的温度、振动及合金层磨损情况,得出优化轴承具有良好的性能,在很大程度上降低了装配难度,为今后同类轴承的设计提供了计算方法和试验依据。     

新型超音速磨削砂轮主轴滑动轴承的研制

一、概述 磨床砂轮主轴轴承是影响磨削工件的质量、效率及稳定性的一个主要因素，一般来说，磨床砂轮主轴轴承有滚动轴承和滑动轴承二大类。常规磨削速度（v=35＇m／s），主轴滑动轴承已发展到相当高的水平，有动压轴承、静压轴承及动静压轴承，其研究工作已有数十年历史，其基本指导理论是雷诺方程，并在雷诺方程假设边界条件下计算、研究等（静压轴承另有计算方法）。     

轧机齿轮座轴承改型

轧机齿轮座轴承原采用剖分式浇铸轴承合金的滑动轴承，为适应市场要求将轧机速度提高后，齿轮座严重发热、滑动轴承烧损事故时有发生，只能以中低速维持生产。另外，滑动轴承在更换的时候，需要重新修磨齿轮轴，更换周期一般在15天左右。对于生产非常不利。Ф600mm轧机齿轮座轴承由滑动轴承改为四列圆柱滚子轴承后，生产效率大大提高，更换周期缩短，并且一年大修未发现滚动轴承破坏。     

滚滑轴承及其试验研究

为了降低轴承的疲劳磨损,提高轴承的使用寿命,阐述了滚滑轴承的构建过程,并对滚滑轴承、滚动轴承和滑动轴承承受的接触应力问题进行了理论对比分析和试验验证.结果表明,滚滑轴承是一种结构合理且性能优于滚动轴承和滑动轴承的轴承,其既具有滚动轴承优良的低速启动性能,又具有滑动轴承良好的重载性能.     

基于GAP单元的滚动轴承应力分析

利用有限元分析软件MSC.Marc/Mentat对某一滚动轴承进行有限元分析,采用GAP单元代替滚动体模拟轴承内外圈间的接触,在某组载荷工况下,计算该简化模型的应力结果;在同组工况下,对比实体轴承模型与GAP单元简化模型的有限元分析结果,对比各自的最大应力值;同时用理论计算方法计算轴承在相同工况下的最大应力值,来验证有限元结果的正确性.结果表明:GAP单元可以有效的模拟滚动轴承内外圈之间的接触,从而为滚动轴承建模及与轴承连接的组合件之间的建模提供了一种简便且有效的方法.     

某离心泵转子动力特性分析

本文以离心泵转子为研究对象,利用MADYN2000软件计算了滑动轴承油膜刚度和阻尼,同时建立了离心泵转子-轴承系统的有限元分析模型,得到了转子系统的各阶临界转速和振型,并分析了系统的稳定性。     

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。     

滚动轴承油气润滑性能测试系统

针对滚动轴承在油气供油条件下的润滑行为,设计了一套滚动轴承性能测试系统。该系统采用滑动轴承电主轴作为支撑部件,以保证测试过程中被测轴承定位的稳定性和高转速及大载荷的需求。该系统可在不同的转速和载荷条件下,评估出供油间隔、供气压力、供油位置等供油参数对轴承润滑性能的影响,从而为实际工程应用提供优化的供油参数。     

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。     

轴承阻尼对高转速离心泵临界转速的影响

采用商用软件计算了泵用三油楔滑动轴承刚度和阻尼曲线。以多级离心泵转子为研究对象,采用ANSYS软件建立了三维转子有限元模型,在考虑滑动轴承和密封刚度、阻尼系数的情况下进行转子"湿"临界转速分析,计算结果表明在Campbell图中出现了低频涡动频率,且临界转速裕度不足。通过对滑动轴承主刚度、交叉刚度、主阻尼和交叉阻尼对涡动频率的分析得出,轴承主阻尼系数是产生该现象的主要原因。最后通过增加轴承孔半径0.01 mm,降低主阻尼系数,提高了涡动频率和临界转速,为多级离心泵动力学设计提供参考。     

圆柱滑动轴承计算

一、前言在叙述正文之前,让我们回顾一下下面几种情况:(1)机器的质量与轴承的设计和结构有关。要解决轴承问题,首先要决定该选用哪一种轴承——滚动轴承或滑动轴承,而这只有在详细分析了工作条件和要求之后才能决定。每种轴承皆有其特点,虽则目前滚动轴承无论在技术上和生产上都已达到高度发展阶段,然而在机械中仍有一定的场合非采用滑动轴承不可。滚动轴承还不可能完全取代滑动轴承。(2)滚动轴承之所以为设计者广泛采用,除了它本身具有某些优点之外,—部分原因应归功于它的计算方法简单化、图表化,设计者便于结合工作条件而正确选用。滑动轴承则直至不久以前尚缺乏象滚动轴承那样科学的、简单明了的计算基础,各有各的经验计算     

滚动-滑动一体式辅助轴承初步仿真研究

辅助轴承主要用于电磁轴承失效时的临时辅助支承,滚动轴承和滑动轴承是常用的辅助轴承,但滚动轴承存在承载能力低,滑动轴承存在摩擦较大和难以控制发热等问题。通过总结新型辅助轴承的研究现状,提出一种新型滚动-滑动一体式辅助轴承设计方案,并利用有限元方法及分析软件LS-DYNA,对其承受冲击载荷及转子运行状态进行初步仿真研究。仿真结果表明:滚动滑动一体式辅助轴承相比普通滚动轴承能有效降低转子跌落期间高速转子对辅助轴承的冲击;在假设转子平衡状态下,初始转速对新型滚动滑动一体式辅助轴承跌落冲击力的影响不是很大,对跌落反弹高度影响较大;静摩擦因数对转子跌落运动状态和转子跌落最大冲击力影响较小。     

高速滚动轴承-转子系统时变轴承刚度及振动响应分析

高速滚动轴承广泛应用于机床主轴、航空发动机等转子系统中。在复杂运行工况下,滚动轴承的刚度表现出强烈的时变特性和非线性特性,往往是系统非线性的主要根源。考虑离心力、陀螺力矩、轴承内圈离心膨胀和热变形等因素,建立高速滚动轴承力学模型,计算轴承的时变刚度。将滚动轴承非线性模型与转子有限元模型集成,建立滚动轴承-转子耦合系统动力学模型。以FAG角接触球轴承(HCB7012E)为例,分别计算静载荷作用下的内外圈轴向、径向相对位移,并与舍弗勒轴承分析软件BearinX?的计算结果进行比较,验证了模型对静态位移仿真的精度。在不同轴承预紧状态下,仿真滚动轴承-转子系统在不平衡激励下的振动响应,并与试验结果比较,验证了模型仿真系统动态响应的精度。利用一个背对背安装的角接触球轴承-转子系统,研究在静载荷、不平衡载荷激励作用下滚动轴承刚度的变化规律,并计算时变轴承刚度作用下转子的时域振动响应及频域特征,为高速滚动轴承-转子系统设计、动力学分析与故障诊断提供依据。     

风电滑动轴承设计与性能检测技术发展现状

风电是我国清洁能源的重要发展方向,风电机组大型化是降低风力发电成本的重要举措,随着风电机组朝着大型化方向发展,传统风电机组用滚动轴承的故障率与加工成本随轴承尺寸的增大而显著增加,已成为制约风电机组大型化的“卡脖子”问题。滑动轴承具有稳定性高、对材料缺陷和外界杂质包容性好、加工成本低等特点,有望克服传统风电机组中滚动轴承的缺点,已成为大型风电机组轴承的发展趋势。针对风电轴承“以滑代滚”过程中风电滑动轴承的设计与性能检测技术发展现状,介绍了风电主轴轴承、齿轮箱轴承面临的转速低,载荷大,外界干扰复杂,启停频繁等技术难点;详细分析了风电滑动轴承常见结构形式、润滑性能分析与结构优化设计方法,以及通过检测、监测膜厚、温度、油液磨粒、磨损、振动等方法评估滑动轴承性能及润滑状态的研究现状;最后对风电滑动轴承的研究方向进行了展望,以期对风电滑动轴承的研制提供参考。     

高压离心泵滑动轴承稳定性分析

分析了高压离心泵轴承的动力学模型,通过径向滑动轴承的非定常运动雷诺方程计算出油膜的八个刚度系数和阻尼系数,并以此计算出转子的综合刚度和涡动比平方,得到油膜的失稳转速,最后以高压离心泵实际结构参数进行了轴承的稳定性分析,得出转子正常工作时是安全的结论.     

离心泵转子动力学计算分析

本文给出了在考虑密封流体力作用下离心泵转子的动力学计算方法,针对某高压离心泵转子系统,采用商业转子动力学计算软件Madyn 2000,建立二维轴对称转子计算模型,对在不考虑密封且轴承完全刚性支承、轴承无阻尼支承、以及考虑密封且滑动轴承支承三种状态进行临界转速计算,并与实测结果进行对比分析。同时也计算了密封作用下转子的频率响应,分析了密封对频率响应的影响。结果表明:Madyn 2000软件对于离心泵转子动力学计算分析简洁可行,转子上的密封结构既有刚度贡献又有阻尼刚性,对临界转速和频率响应影响较大,直接提高了临界转速,降低了位移响应。     

汽车发动机主轴承滚动化可行性分析

以剖分滚动轴承为研究对象,探究汽车发动机主轴承滚动化的可行性。在某发动机真实工况下,计算了滚动轴承主要受力滚子的应力、变形和轴承的载荷分布及寿命,同时分析了滚动轴承疲劳寿命的影响因素,最后在倒拖试验台架上对主轴承滚动化前后的摩擦损失进行了测试和对比。综合结果表明,发动机主轴承滚动化后具有非常显著的减摩效果,但是疲劳寿命将是影响其产业化应用的最大制约因素。未来通过提高滚动轴承设计和工艺水平,改善轴承处的润滑及运行条件,有望实现发动机主轴承的滚动化应用。     

基于少子样的核主泵电机滑动轴承可靠性研究

为研究一种核主泵电机滑动轴承的可靠性，在少子样无法进行大量整机试验的情况下，分析了核主泵电机滑动轴承的工况，确定了其失效模式并绘制了故障树。采用ANSYS软件仿真分析了轴承重要单元受力情况，求解了单元应力分布，根据应力-强度干涉法，利用蒙特卡罗抽样法得到了单元可靠度；采用数据手册法得到了其他单元的可靠度，并计算得到了轴承的整体可靠度。对少数试制轴承的缩小推力瓦模型样本和原尺寸冷却器展开试验，结果表明该核主泵电机滑动轴承满足工程可靠性要求。     

应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法

针对滚动轴承可靠性低、缺乏设计依据等问题,提出一种应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法。考虑滚动轴承实际承载当量动载荷和规定当量动载荷的随机特性,假设两者为服从对数正态分布的随机变量,建立滚动轴承可靠性评估与设计模型。其次,对多型号多工况下的深沟球轴承和角接触球轴承进行仿真验证,结果表明:本文提出的滚动轴承可靠性评估与设计方法,通过分析当量动载荷的许用范围,结合轴承设计公式可以使优化后的轴承满足在该工况下的目标可靠性寿命,准确有效的实现滚动轴承的可靠性评估与设计。