低壓腔渦旋壓縮機(jī)止推軸承潤(rùn)滑特性數(shù)值分析.pdf

1、能源危機(jī)的日益加劇，以及全球氣候不斷變暖的趨勢(shì)正在深刻改變?nèi)藗兊纳罘绞?，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到節(jié)約能源和減少能耗對(duì)改善地球生態(tài)環(huán)境的重要性。渦旋壓縮作為一種新型制冷壓縮機(jī)，以其高效率、低噪音、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定以及關(guān)鍵零部件少等優(yōu)點(diǎn)而受到空調(diào)市場(chǎng)上的廣泛關(guān)注。自從上世紀(jì)80年代渦旋壓縮機(jī)首先被應(yīng)用到商用空調(diào)上以來(lái)的三十多年間，對(duì)渦旋壓縮機(jī)性能的研究日益廣泛深入。
　　在渦旋壓縮機(jī)中，止推軸承主要是用來(lái)平衡氣體介質(zhì)在壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的軸向氣體力，由

2、于滑動(dòng)止推軸承具有良好的軸向承載力和低摩擦特性而在生產(chǎn)實(shí)際中被廣泛采用。低壓腔渦旋壓縮機(jī)止推軸承是由動(dòng)渦旋盤(pán)背面和支架體上表面構(gòu)成。動(dòng)渦旋盤(pán)公轉(zhuǎn)過(guò)程中，動(dòng)渦旋盤(pán)受到的切向氣體力、徑向氣體力以及本身由于偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力并未與動(dòng)渦旋盤(pán)驅(qū)動(dòng)平面共面，由此形成了一個(gè)使動(dòng)渦旋盤(pán)發(fā)生傾覆的傾覆力矩。動(dòng)渦旋盤(pán)的傾覆可以使止推軸承產(chǎn)生幾何楔形，楔形的幾何形狀有利于潤(rùn)滑油膜因動(dòng)壓效應(yīng)而產(chǎn)生油膜壓力，動(dòng)壓油膜的形成可以有效平衡軸向力，因此對(duì)止推軸

3、承潤(rùn)滑性能的理論分析很有必要。
　　本文主要研究動(dòng)渦旋盤(pán)受到傾覆力矩的作用使止推軸承承壓面產(chǎn)生傾斜而引起的止推軸承潤(rùn)滑特性產(chǎn)生變化問(wèn)題。首先通過(guò)對(duì)止推軸承止推合力以及傾覆力矩的分析以及雷諾方程的建立，并利用數(shù)值方法求解了雷諾方程、油膜形成的合力、力矩與止推軸承受到的力、力矩組成的非線(xiàn)性方程組。在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)，分析了止推軸承處油膜壓力以及油膜厚度分布情況，以及中心油膜厚度、動(dòng)渦旋盤(pán)傾斜角和傾斜方位角的變化情況。在此基礎(chǔ)上，研究了主

4、軸轉(zhuǎn)速對(duì)止推軸承潤(rùn)滑特性的影響，并分析了止推合力在止推軸承徑向的位置變化時(shí)對(duì)動(dòng)壓油膜形成的影響。
　　研究結(jié)果表明：油膜壓力主要分布在動(dòng)渦旋盤(pán)傾斜收斂區(qū)域，并呈U形形狀分布。主軸旋轉(zhuǎn)一周，U形動(dòng)壓油膜隨主軸的變化交替出現(xiàn)在止推軸承不同位置處，這預(yù)示著動(dòng)壓油膜可以在止推軸承上開(kāi)設(shè)的環(huán)形油槽里順暢流動(dòng)，減少了潤(rùn)滑油的泄漏，而且最大油膜壓力、中心油膜厚度和動(dòng)渦旋盤(pán)傾斜角隨主軸改變并不明顯。其次，研究表明只有當(dāng)止推合力處在一定徑向范圍內(nèi)時(shí)