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支点对轴润滑性能的划分

外径处油膜的速度方向不是沿外径侧的切向方向,而是沿切向方向向外径侧偏转一定角度,此方向可以分解为沿切向方向和垂直于切向方向的两个速度矢量。之所以会有这两个方向上的速度矢量存在,一方面是由于推力盘的高速剪切作用,使油膜产生一个切向方向的速度;令一方面是由于ca88手机版推力盘旋转过程中产生的离心力作用下,而产生的垂直于切向方向的速度。

图1:下油膜外径区域速度矢量放大图

下油膜外径区域速度矢量放大图

油膜承载力是轴承润滑性能评价的关键因素之一,是动压润滑轴承润滑关键性能指标之一。ca88手机版轴承实际运行过程中,所加载荷不能超过油膜承载力的大小,不然将会使油膜破裂,承载性能骤降,造成机器的损毁。FLUENT中自带有一个能计算承载力的模块,FLUENT显示承载力的界面图和承载力的大小,点击Report按钮,点中Force,Z方向上的力即代表了本例中油膜的承载力的大小,最后点击Print,即可打印出承载力的大小,其中Z向压力即承载力为86.924KN,粘性力为2.11N,总压力为86.926KN,基本就为承载力的大小。主泵轴承正常运行时,加的载荷是794KN,瓦块总数是9,平均分配到每块瓦块的载荷为88.2KN,而通过FLUENT软件仿真出的承载力的大小为86.924KN,跟实际载荷相差1.276KN,误差为0.014,如表1所示。

表1:软件仿真出的承载力与实际载荷的对比表

单瓦数值KN)

882

86.924

相差KN)

0

1.276

误差(%)

0

1.4

在可倾瓦推力滑动轴承中,瓦块的支点在整个轴承系统中非常重要,因为支点的存在,在给可倾瓦油膜区域供油过程中,加载后能自动形成具有一定角度的偏转,而达到形成流体动压润滑的条件。轴承运行过程中,瓦块的承载力全由支点承担,故油膜对瓦块的压力和方向必须集中在支点,从而实现动态平衡的过程。可倾瓦块支点位置也能影响最小油膜厚度的分布,而最小油膜厚度是评价轴承润滑性能的一个关键因素。可倾瓦推力轴承的支点位置决定了轴承的性能,如果选择的支点为最佳支点,可能大大提高可倾瓦推力轴承的承载能力,降低轴承工作过程中的温度和摩擦功耗。因而有必要对轴承可倾瓦块支点进行分析,ca88手机版厂研究不同支点对轴承润滑性能的影响。


径向偏置系数变大时,最小膜厚持续略有下降,偏置系数为0.56时,最小膜厚最小,为58.2um,偏置系数再往上增加时,最小膜厚又会略有上升;最大油膜压力随着径向偏置系数的增加而有小幅度增加,最大增幅不超过0.3MPa,在径向偏置系数为0.56时,油膜压力最大,为5.39MPa,过了0.56偏置系数这个点时,最大油膜压力又开始下降;FLUENT仿真出的承载力的大小随径向偏置系数改变的规律与最大油膜压力的变化规律基本相同,其最小承载力与最大承载力之间的差距达到1.5KN;最大油膜温度随着径向偏置系数的增加,温度持续上升,偏置系数0.53到0.56这个区间内,温度上升比较大,偏置系数在0.56-0.57这个区间时,温度上升比较缓慢,总体温升1.32°C。

表2:可倾瓦推力滑动轴承润滑性能随支点径向偏置系数的变化

径向偏置系数

0. 53

0. 54

0.552

0.56

0.57

最小油膜厚度

59. 1

58. 6

58.3

58.2

58.4

/um

最大油膜压力

5. 09

5.17

5.32

5.39

5.28

/MPa

仿真出的承载

85. 792

86.107

86.924

87.332

86.746

/KN

最大油膜温度

92. 31

92.68

93.01

93.54

93.63


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点击次数:  更新时间:2018-03-28 09:25:14  【打印此页】  【关闭