本文關(guān)鍵詞：水潤滑軸承壓力分布測量試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水膜壓力分布狀況決定著水潤滑軸承的使用性能和承載能力,是軸承設(shè)計須考慮的重要內(nèi)容之一。在研究水潤滑軸承水膜壓力時,須建立相應(yīng)的測試試驗裝置,以驗證理論計算的精度與可靠性。目前,很多學(xué)者也做過相關(guān)的測試研究,但一般都將壓力表或壓力傳感器安裝在軸承殼體的外部來測量水膜壓力。這種方法雖然比較簡單方便,但由于安裝空間有限,布置測點(diǎn)數(shù)量不能太多,因此只能測得有限點(diǎn)處的水膜壓力,測不到軸承周向水膜壓力的連續(xù)分布狀況,導(dǎo)致測量的準(zhǔn)確性受到影響。為了解決這一問題,須開展動態(tài)、連續(xù)測試水潤滑軸承的瞬時壓力分布狀況的研究,從而得到水膜壓力的全息分布,這對于理論研究具有一定價值的參考和依據(jù),對完善水潤滑滑動軸承理論研究提供試驗支撐。 論文的主要研究工作和結(jié)論： (1)以流體動壓潤滑理論為基礎(chǔ),以水潤滑軸承為研究對象,通過查閱文獻(xiàn),參考和借鑒前人們對油膜壓力和水膜壓力測量的基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗室現(xiàn)有條件,提出了一種水潤滑軸承水膜壓力的測試方法,即在轉(zhuǎn)軸上和軸肩上鉆削相互貫通的軸向和徑向?qū)Я骺?壓力水通過導(dǎo)流孔流至裝在軸肩處的壓力傳感器,從而進(jìn)行壓力測試,并在此基礎(chǔ)上,對原水潤滑軸承試驗臺的主體機(jī)械結(jié)構(gòu)、加載系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等進(jìn)行了相應(yīng)改造。同時,根據(jù)提出的壓力測量方案對測試系統(tǒng)進(jìn)行了研究,其中包括壓力傳感器選型和安裝位置方案、信號引出方案、信號采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理分析軟件等,使之滿足水潤滑軸承水膜壓力測試要求。 (2)應(yīng)用有限差分法和Matlab編程,對二維雷諾方程進(jìn)行分析求解,得到水潤滑軸承水膜壓力分布曲線,并在此基礎(chǔ)上,將Matlab計算得到的偏心率、最小水膜厚度作為Fluent軟件中的初始條件,對水膜壓力分布狀況進(jìn)行仿真計算。有限差分法和Fluent軟件計算得到的結(jié)果相對誤差在10%以內(nèi),這表明這兩種理論計算模型可信,具有一定的實用性。 (3)在整個試驗裝置安裝和調(diào)試完成后,在不同轉(zhuǎn)速、載荷的工況下對軸承的水膜壓力進(jìn)行了測量試驗,得到了水膜壓力隨轉(zhuǎn)速、載荷的變化規(guī)律,較好地驗證了理論計算結(jié)果(兩者誤差在7～18%范圍內(nèi)),這對于提高水膜壓力的理論計算精度有重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：水潤滑軸承 水膜壓力測試 傳感器 理論計算
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題的背景及研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外滑動軸承試驗臺的研究概況10-17
• 1.2.1 水潤滑軸承理論研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 滑動軸承試驗臺研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.3 傳感測試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 研究存在的不足16-17
• 1.3 研究內(nèi)容17-18
• 第2章 水膜壓力分布理論分析18-45
• 2.1 水潤滑軸承的工作原理18-22
• 2.1.1 流體動壓潤滑承載機(jī)理18-19
• 2.1.2 水潤滑軸承動壓形成基本原理19-20
• 2.1.3 液體動壓潤滑的基本方程20-22
• 2.2 基于有限差分法的水膜力場分析22-35
• 2.2.1 差分法求解Reynolds方程的原理22-23
• 2.2.2 雷諾方程量綱一的量化23-24
• 2.2.3 求解區(qū)域和偏微分方程的離散化24-26
• 2.2.4 逐點(diǎn)超松弛迭代法26-27
• 2.2.5 邊界條件的引入27-28
• 2.2.6 求解Reynolds方程的程序設(shè)計28-30
• 2.2.7 Matlab計算結(jié)果分析30-35
• 2.3 基于Fluent的水膜壓力仿真計算35-40
• 2.3.1 水膜模型建立和網(wǎng)格劃分36-37
• 2.3.2 水膜計算條件的設(shè)置37-38
• 2.3.3 仿真結(jié)果分析38-40
• 2.4 有限元法與有限差分法計算結(jié)果的比較40-43
• 2.5 小結(jié)43-45
• 第3章 水潤滑軸承試驗臺改進(jìn)設(shè)計45-69
• 3.1 試驗臺總體方案設(shè)計45-48
• 3.1.1 機(jī)械系統(tǒng)原理45-46
• 3.1.2 潤滑系統(tǒng)46
• 3.1.3 加載系統(tǒng)46-47
• 3.1.4 測試系統(tǒng)原理47-48
• 3.2 機(jī)械系統(tǒng)零部件設(shè)計改造48-53
• 3.2.1 驅(qū)動系統(tǒng)概述48
• 3.2.2 軸承的選取48-50
• 3.2.3 試驗主軸的設(shè)計50-51
• 3.2.4 密封裝置的設(shè)計51-53
• 3.3 測試系統(tǒng)零部件選型與設(shè)計53-67
• 3.3.1 壓力傳感器的選型和安裝53-63
• 3.3.2 集流器的選型與安裝63-65
• 3.3.3 數(shù)據(jù)采集卡的選用65-67
• 3.4 小結(jié)67-69
• 第4章 水潤滑軸承水膜壓力測量分析69-80
• 4.1 水膜壓力周向分布規(guī)律70-72
• 4.2 水膜壓力分布隨轉(zhuǎn)速的變化72-75
• 4.3 水膜壓力隨載荷的變化75-79
• 4.4 小結(jié)79-80
• 第5章 結(jié)論和展望80-82
• 5.1 結(jié)論80-81
• 5.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目87

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：水潤滑軸承壓力分布測量試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：325912