径-推联合浮环动静压轴承设计及试验装置研究

摘要

该文在考虑流体惯性项的径-推联合浮环动静压轴承Reynolds方程的基础上，经过有限元计算分析设计了一套径-推联合浮环动静压轴承，并制造了轴承试件及供油系统、加载装置等，以便利用动态激振法及其它试验方法对轴承系统的静、动特性进行了深入研究.一、首先建立了径-推联合浮环和动静压轴承径向部分和推力部分内外膜数学模型，并从理论上导出了静、动特性计算公式，用有限元法计算了内外压力场分布及静动特性参数，并且以这些参数为依据设计了该套轴承.二、研究了以深浅腔缝隙节流的径-推联合浮环动静压轴承在紊流工况下内外膜压力场变化.三、用动态激振法研究了轴承径向部分内、外膜共16个刚度和阻尼系数以及推力部分内、外膜的4个动刚度和动阻尼系数.四、为了能够对径-推联合浮环动静压轴承进行试验方面的研究，该文针对轴承试验方案和试验装置方面进行了研究，并解决了轴承试件加工过程中的难点工艺问题.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

1绪论

1.1径-推联合浮环动静压轴承研究的意义

1.2径-推联合浮环动静压轴承的发展状况

1.3课题背景及本文主要工作

1.4小结

2径-推联合浮环动静压轴承工作原理及其结构特点

2.1径-推联合浮环动静压轴承的工作原理

2.2径-推联合浮环动静压轴承的结构特点

2.3小结

3径-推联合浮环动静压轴承设计及其边界条件

3.1径-推联合浮环动静压轴承径向轴承部分数学模型

3.2径-推联合浮环动静压轴承径向部分边界条件

3.3推力部分数学模型

3.4径-推联合浮环动静压轴承推力部分边界条件

3.5小结

4径-推联合浮环动静压轴承计算结果及分析

4.1基本初始参数

4.2计算结果分析

4.2.1径向部分计算结果

4.2.2推力部分计算结果分析

4.3动态特性计算结果

4.4小结

5考虑流体惯性项的径-推联合浮环动静压轴承紊流工况下内外膜压力场分布研究

5.1紊流工况下径-推联合浮环动静压轴承Reynolds方程

5.2紊流工况下推联合浮环静压承力场计算结果及结论

5.3小结

6径－推联合浮环动静压轴动态特性试验讲述

6.1小扰动力作用下线性轴动态膜动力学模型

6.2径-推联合浮环动静压轴承油动态特性理论分析

6.3径-推联合浮环动静压轴承动态特性实验技术

6.3.1试验设备

6.3.2动态激振法试验技术及频谱分析法测定轴承油膜动力特性系数

6.4小结

7径-推联合浮环动静压轴承试验方案及试验装置

7.1径-推联合浮环动静压轴承试验方案

7.2径-推联合浮环动静压轴承试验装置基本结构

7.2.1加载方式及驱动方式

7.2.2测量装置

7.2.3自位垫

7.2.4供油系统

7.3小结

8径-推联合浮环动静压轴承试验测试方法及难点工艺研究

8.1径-推联合浮环动静压轴承静特性试验测试方法

8.1.1油膜压力分布测试

8.1.2油膜厚度的测量

8.1.3摩擦力矩及摩擦功耗的测量

8.1.4流量测量

8.1.5润滑油温升的测量

8.2径-推联合浮环动静压轴承动态特性试验方法

8.2.1动态激振法测试轴承径向部分油膜刚度和油膜阻尼

8.2.2态激振法测试轴承推力部分油膜刚度和油膜阻尼

8.3轴承试件难点加工工艺介绍

8.4小结

结束语

致谢

参考文献

附录1—径-推联合浮环动静压轴承径向轴承静特性计算公式列表

附录2—径-推联合浮环动静压轴承推力轴承静特性计算公式列表

附录3—所需试验仪器列表

附录4—径-推联合浮环动静压轴承试件及试验台设计图纸(单列)

附录5—径-推联合浮环动静压轴承供油系统设计图纸(单列)

附录6—径-推联合浮环动静压轴承加载装置设计图纸(单列)