本文關(guān)鍵詞：表面織構(gòu)及氣油兩相流對滑動軸承性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： 滑動軸承 表面織構(gòu) 氣油兩相流 潤滑性能 磨損

【摘要】：表面織構(gòu)技術(shù)近年來得到了廣泛地應(yīng)用，然而，徑向滑動軸承中表面織構(gòu)是否能提高其潤滑性能的研究仍存在矛盾之處，且表面織構(gòu)對軸承磨損的影響并不清楚。另外，高速滑動軸承在工作過程中會形成氣油兩相流潤滑，，目前建立的氣油兩相流本構(gòu)方程及潤滑模型不統(tǒng)一，且氣油兩相流對滑動軸承潤滑性能的影響現(xiàn)存的結(jié)論互相矛盾。本文針對表面織構(gòu)及氣油兩相流對徑向滑動軸承的性能影響進(jìn)行了研究。論文主要內(nèi)容和結(jié)論如下： 建立了JFO空化邊界條件下表面織構(gòu)化滑動軸承的潤滑模型，數(shù)值求解了廣義Reynolds方程。計算結(jié)果表明，部分分布織構(gòu)軸承的潤滑性能優(yōu)于完全分布織構(gòu)軸承；增加織構(gòu)深度和半徑在一定范圍內(nèi)可以減小軸承偏位角和摩擦力，但軸承承載力會有所降低；矩形截面織構(gòu)的偏位角，流量及摩擦力最小。 建立了表面織構(gòu)化滑動軸承的確定性混合潤滑模型，提出了磨損的計算方法，考察了不同載荷下滑動軸承的磨損過程及表面織構(gòu)尺寸對軸承磨損量的影響。結(jié)果表明，織構(gòu)的引入會增大軸承的磨損范圍。 構(gòu)建了氣油兩相流流變性能實驗系統(tǒng)，考察了剪切速率、溫度及含氣率對氣油兩相流流變特性的影響規(guī)律，給出了適用于不同剪切速率及溫度范圍的氣油兩相流黏度模型及本構(gòu)方程。結(jié)果表明：隨著含氣率的增加，氣油兩相流的黏度在較低剪切速率下增加，但在較高剪切速率下減小。 基于氣油兩相流本構(gòu)方程，建立了滑動軸承氣油兩相流潤滑的數(shù)學(xué)模型，數(shù)值求解了修正Reynolds方程，發(fā)現(xiàn)隨著初始?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)的增加，滑動軸承空化區(qū)范圍減小，油膜完整區(qū)向軸承下游移動；油膜壓力最大值，軸承承載力，摩擦力及端泄流量在低剪切速率范圍內(nèi)增大，在高剪切速率范圍內(nèi)減小，而在中剪切速率范圍內(nèi)先增大后減小。
【關(guān)鍵詞】：滑動軸承 表面織構(gòu) 氣油兩相流 潤滑性能 磨損
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.31
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 表面織構(gòu)對滑動軸承潤滑性能影響的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 滑動軸承混合潤滑及磨損的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 滑動軸承氣油兩相流潤滑的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究內(nèi)容15-17
• 第2章 表面織構(gòu)對滑動軸承流體潤滑性能的影響研究17-38
• 2.1 幾何模型17-18
• 2.2 Reynolds 空化邊界條件下的潤滑模型18-23
• 2.2.1 控制方程和邊界條件18-19
• 2.2.2 離散格式和迭代方法19-22
• 2.2.3 軸承靜特性的計算22-23
• 2.3 JFO 空化邊界條件下的潤滑模型23-28
• 2.3.1 控制方程和邊界條件23-24
• 2.3.2 離散格式和迭代方法24-28
• 2.4 計算結(jié)果與分析28-37
• 2.4.1 不同空化邊界條件對滑動軸承流體潤滑性能的影響28-30
• 2.4.2 織構(gòu)深度對滑動軸承流體潤滑性能的影響30-33
• 2.4.3 織構(gòu)半徑對滑動軸承流體潤滑性能的影響33-36
• 2.4.4 織構(gòu)截面形狀對滑動軸承流體潤滑性能的影響36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 表面織構(gòu)對混合潤滑狀態(tài)下滑動軸承磨損的影響研究38-56
• 3.1 數(shù)學(xué)模型38-41
• 3.1.1 磨損模型38-39
• 3.1.2 確定性混合潤滑模型39-41
• 3.2 數(shù)值計算方法41-46
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型的無量綱化41-42
• 3.2.2 數(shù)學(xué)模型的離散42-45
• 3.2.3 計算流程45-46
• 3.3 計算結(jié)果與分析46-55
• 3.3.1 滑動軸承的磨損過程48-51
• 3.3.2 織構(gòu)深度對軸承磨損性能的影響51-53
• 3.3.3 織構(gòu)半徑對軸承磨損性能的影響53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第4章 氣油兩相流本構(gòu)方程實驗研究56-64
• 4.1 氣油兩相流流變實驗系統(tǒng)的構(gòu)建56-58
• 4.1.1 氣油兩相流制備裝置的構(gòu)建56-57
• 4.1.2 氣油兩相流含氣率的測定方法57
• 4.1.3 氣油兩相流流變特性測試實驗57-58
• 4.2 氣油兩相流流變特性及本構(gòu)方程58-63
• 4.2.1 不同剪切速率及溫度下氣油兩相流的流變特性58-61
• 4.2.2 考慮剪切速率及溫度影響的氣油兩相流本構(gòu)方程61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第5章 滑動軸承氣油兩相流潤滑特性研究64-78
• 5.1 滑動軸承氣油兩相流潤滑數(shù)學(xué)模型64-67
• 5.1.1 基于氣油兩相流本構(gòu)方程與空化算法的廣義 Reynolds 方程64-65
• 5.1.2 氣油兩相流密度和等效黏度的確定65-66
• 5.1.3 氣油兩相流潤滑滑動軸承靜特性66-67
• 5.2 數(shù)值計算方法67-70
• 5.2.1 廣義 Reynolds 方程的離散格式和迭代方法67-68
• 5.2.2 氣油兩相流密度和等效黏度的數(shù)值求解68-69
• 5.2.3 總體求解步驟69-70
• 5.3 計算結(jié)果與分析70-77
• 5.3.1 不同剪切速率下初始?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)對軸承壓力分布的影響71-73
• 5.3.2 不同角速度下初始?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)對軸承潤滑性能的影響73-74
• 5.3.3 不同剪切速率下初始?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)對軸承潤滑性能的影響74-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-81
• 主要結(jié)論78-79
• 創(chuàng)新點79
• 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單86-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 雷渡民;王素華;;表面織構(gòu)對滑動軸承混合潤滑特性的影響[J];軸承;2013年02期

2 王文中,王慧,胡元中;潤滑接觸中彈性變形的快速數(shù)值計算[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2002年05期

3 孟凡明;楊濤;秦潔;;表面微造型對滑動軸承氣穴影響的探究[J];四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版);2012年05期

本文編號：936820