高速動靜壓止推軸承的設(shè)計方法研究及仿真.pdf

1、隨著科技的高速進(jìn)步,渦輪增壓器已經(jīng)在汽車、船舶等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。滑動軸承作為渦輪增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)關(guān)鍵零部件之一,已經(jīng)成為提高渦輪增壓器效率、減少燃油消耗、提高運行可靠性的一個非常重要的制約影響因素。由于整個渦輪增壓器工作于高速、高溫等復(fù)雜的運行工況以及惡劣的運行環(huán)境,高速動靜壓止推軸承憑借其良好的結(jié)構(gòu)和性能,成為了船用渦輪增壓器滑動軸承合適的選擇?？紤]到目前國內(nèi)還沒有形成一個較為完善的船用渦輪增壓器高速動靜壓止推軸承的設(shè)計規(guī)范。將

2、某個型號的船用渦輪增壓器高速動靜壓止推軸承作為具體研究對象,開展了動靜壓止推軸承相關(guān)的總體設(shè)計方法研究及其仿真分析,為動靜壓止推軸承的設(shè)計提供了一定的技術(shù)支撐。
　　本研究首先對動壓軸承、靜壓軸承以及動靜壓軸承的基本原理、基本結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究和分析,結(jié)合動壓為主、靜壓為輔的實際工作情況,提出了動靜壓軸承設(shè)計的主要方面,包括設(shè)計的軸承表面可產(chǎn)生動壓效應(yīng)以及一個具有恒定壓力進(jìn)口壓強的壓強輸入設(shè)置。其次,參考低速止推軸承的設(shè)計流程和設(shè)計

3、規(guī)范,在理論分析的角度上,建立了一種高速動壓止推軸承的基本設(shè)計流程,包括高速動壓止推軸承的結(jié)構(gòu)形式、材料、潤滑油等的選取以及其結(jié)構(gòu)參數(shù)和承載能力的計算。再次,根據(jù)理論分析設(shè)計出的高速動壓止推軸承的結(jié)構(gòu),簡化得到油膜三維模型。利用Gambit對油膜三維模型進(jìn)行前處理,進(jìn)入Fluent中進(jìn)行求解,并進(jìn)行靜特性結(jié)果分析。將其中完全端泄條件下的油膜模型的動壓效應(yīng)的數(shù)值模擬仿真結(jié)果與動壓止推軸承理論分析所得的結(jié)果進(jìn)行對比,忽略一些客觀因素的影響,

4、可以證明本文建立的油膜模型的可行性。在此基礎(chǔ)上,考慮靜壓效應(yīng)的影響,從而實現(xiàn)了動靜壓止推軸承油膜的仿真和分析。在兩種不同條件下,通過仿真分析的方式證明了高速動靜止推壓軸承的動靜壓混合效應(yīng)是由動壓效應(yīng)和靜壓效應(yīng)耦合而成,其動壓效應(yīng)和靜壓效應(yīng)是相互影響的。最后,通過仿真不同軸承結(jié)構(gòu)條件下的簡化油膜模型,將得到的油膜的平均壓強、摩擦功耗、摩擦系數(shù)、體積流率、最高溫度等指標(biāo)進(jìn)行對比,綜合考慮這幾項指標(biāo),從而可以進(jìn)一步實現(xiàn)對高速動靜壓止推軸承基本