斜面瓦推力轴承热弹流性能研究

摘要

推力轴承广泛应用于船舶、化工机械等大型机械行业。随着现代工业向着高速、重载方向发展，对轴承各方面的性能要求也越来越高。当负载增大时轴承的变形随之增大，严重时会导致轴承表面失效，造成巨大的损失，因此保持良好的轴承润滑性能有非常重要的意义。目前对可倾瓦推力轴承与径向轴承等方面的分析非常广泛，然而对固定斜面瓦推力轴承设计及计算还停留在依据图表，忽略了轴瓦变形和润滑油粘度变化等近似计算阶段。针对上述的问题，本文在分析过程中考虑了粘温效应、轴瓦变形的影响，并利用推力轴承润滑计算软件对斜面瓦推力轴承润滑性能进行分析。
　　本文研究主要包括以下几部分：
　　根据轴承的基本流体润滑理论，建立了斜面瓦推力轴承的数学模型，并且重点推导了斜面瓦推力轴承的油膜形状控制方程的数学模型。并将建立的雷诺方程、能量方程、油膜形状方程、粘度方程等进行联立求解。
　　采用有限元数值分析方法，运用ANSYS计算软件，对斜面瓦推力轴承的变形进行了数值模拟；分析了不同工况下、不同瓦块结构对轴瓦变形的影响，得出斜面瓦推力轴承的变形规律与变形形式。
　　采用传统计算方法（不考虑粘度变化与轴瓦变形）与热弹流计算（考虑粘度变化与轴瓦变形）进行对比分析，利用推力轴承润滑软件分析了轴承最小油膜厚度、最高油膜温度和最大油膜压力等主要性能参数随轴承工况（速度与载荷）的变化情况，并将分析得到变形值计入润滑计算来分析轴承润滑性能变化规律。该结论可为此类推力轴承的设计、应用提供参考依据，以减少产生不利于承载能力的瓦面凹变形。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源及主要研究内容

第2章 推力轴承热弹流数学模型

2.1 数学模型建立

2.2斜面瓦推力轴承的其他性能参数计算

2.3本章小结

第3章 斜面瓦推力轴承的变形分析

3.1引言

3.2求解变形基本概述

3.3轴瓦力变形分析

3.4轴瓦热变形分析

3.5轴瓦总变形分析

3.6本章小结

第4章 斜面瓦推力轴承热弹流性能分析

4.1油膜压力场和温度场、油膜形状

4.2斜面推力轴承性能计算

4.3速度对轴承润滑性能影响

4.4 载荷对轴承润滑性能影响

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢