含油轴承润滑性能的研究

论文题目: 含油轴承润滑性能的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 周峰

导师: 汪久根

关键词: 含油轴承,数学物理模型,数值计算方法,压力分布,油膜厚度

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 含油轴承润滑、维修方便,因此在机械和机电产品中得到广泛应用。由于润滑油在含油轴承的多孔质基体中的流动和轴承间隙中的流动是相互耦合的,而且受到各种因素的影响,边界条件非常之复杂,故有必要合理地简化流体控制的模型和界面上边界条件,修正含油轴承的变形雷诺方程,分析轴颈速度、载荷等工况参数以及渗透度对压力分布、油膜分布的影响。 本文以含油轴承为研究对象,分析了含油轴承的理论模型、结构模型、失效形式及机理,并对含油轴承润滑的基本原理和数值计算方法进行了研究,进而推出了新的变型雷诺方程下的压力分布及膜厚分布。主要内容包括: 第一章,回顾了含油轴承理论模型、结构模型的发展历史和现状,分析了含油轴承润滑性能的影响因素,并阐述了含油轴承失效形式和机理,最后,提出了本文的研究内容和框架。 . 第二章,针对含油轴承润滑问题建立数学一物理模型。该数学一物理模型是由变型雷诺方程、粘度方程、密度方程、油膜厚度方程与载荷方程组成,根据变型Darcy渗透定律提出的数学模型考虑了润滑剂的可压缩性、粘度随压力的变化。 第三章,分析了微分方程的解法,包括Euler法的基本概念、截断误差估计、收敛性问题、稳定性问题;Runge—Kutta法的构造、绝对稳定性;Newton—Raphson法的基本思想、基本定义以及收敛性问题。 第四章,利用差分法、Guass迭代法、复化辛普森积分法以及Visual Basic对含油轴承进行了数值计算分析,求解了含油轴承的变型雷诺方程、粘度方程、密度方程与载荷方程,得到了压力分布与油膜厚度分布,分析了轴颈速度、载荷以及渗透度对压力分布与油膜厚度分布的影响。速度变化使压力、油膜产生了相应的变化;当速度增大时,产生的最大动压力增大,轴承形成油膜的能力增大。载荷对油膜、压力有一定的影响。随着载荷的增大,流体动压力增加很快,最小油膜厚度稍微减小。渗透度对压力分布、油膜厚度也有一定影响。随着渗透度的增大,产生的最大动压力降低,最小油膜厚度减小。 第五章,对全文的研究内容进行了总结,给出了含油轴承润滑性能的研究的主要结果及下一步工作的方向。 本课题受到中国一波兰政府间合作项目资助。(基金批准号AM30:034(30-18))。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 含油轴承理论模型及其比较

1.2.1 Darcy模型

1.2.2 Slip-Flow模型

1.2.3 Brinkman模型

1.2.4 Boltzmann模型

1.2.5 紊流模型

1.2.6 含油轴承理论模型的对比分析

1.3 含油轴承结构模型及其分析

1.3.1 润滑剂

1.3.2 含油轴承结构

1.3.3 含油轴承材料

1.3.4 含油轴承结构模型的对比分析

1.4 含油轴承润滑性能的影响因素

1.4.1 热弥散效应

1.4.2 表面粗糙度效应

1.4.3 润滑剂的非牛顿体效应

1.4.4 回油循环效应

1.5 含油轴承失效形式分析

1.5.1 磨损失效

1.5.2 疲劳失效

1.5.3 腐蚀

1.5.4 气蚀

1.5.5 微动腐蚀磨损

1.6 本文研究内容

第二章 含油轴承流体润滑的基本理论

2.1 引言

2.2 雷诺方程

2.2.1 基本假设

2.2.2 方程推导

2.2.3 初始条件与边界条件

2.2.4 雷诺方程的变型形式

2.2.5 本文所采用的变型雷诺方程

2.3 润滑油物态方程

2.3.1 粘度方程

2.3.2 密度方程

2.4 膜厚方程

2.5 载荷方程

2.6 本章小结

第三章 含油轴承数值计算方法

3.1 引言

3.2 Euler法

3.2.1 基本概念

3.2.2 截断误差估计及收敛性问题

3.2.3 稳定性问题

3.3 Runge—Kutta方法

3.3.1 构造

3.3.2 绝对稳定性

3.4 Newton—Raphson方法

3.4.1 迭代法与局部线性逼近

3.4.2 基本定义

3.4.3 收敛性问题

3.5 本章小结

第四章 含油轴承计算分析

4.1 引言

4.2 数值方法

4.2.1 差分法与计算网络划分

4.2.2 超松弛迭代与压力分布求解

4.2.3 复化辛普森(Simpson)积分法

4.3 计算软件开发工具

4.3.1 面向对象编程的方法

4.3.2 利用VB编程的设计思想

4.3.2.1 Visual Basic的基本概念

4.3.2.2 Visual Basic的交互式开发

4.3.2.3 Visual Basic 6.0的新特点

4.3.2.4 VB编程的基本介绍

4.4 含油轴承的计算模型

4.4.1 基本方程

4.4.2 数学模型的求解

4.5 计算分析与结果

4.5.1 计算流程图

4.5.2 压力分布与膜厚分布

4.5.2.1 速度对含油轴承压力分布、油膜厚度的影响

4.5.2.2 载荷对含油轴承压力分布、油膜厚度的影响

4.5.2.3 渗透度对含油轴承压力分布、油膜厚度的影响

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

附录 攻读硕士学位期间发表论文

参考文献

致谢

发布时间: 2005-10-08

参考文献

• [1].多瓦可倾瓦径向滑动轴承热润滑性能的研究[D]. 黎伟.浙江大学2012
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• [4].浮动轴承结构参数对转子润滑性能的影响研究[D]. 易圣先.中北大学2014
• [5].添加剂在微乳液中对铝—钢润滑性能影响的研究[D]. 付巧连.沈阳理工大学2013
• [6].氮气气氛下铝基烧结含油轴承制备工艺研究[D]. 严峻.西华大学2018
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• [8].表面缺陷对径向滑动轴承润滑性能的影响研究[D]. 胡海峰.大连海事大学2014
• [9].扇形可倾瓦推力轴承支承点位置对润滑性能影响的研究[D]. 李立书.哈尔滨理工大学2017
• [10].轴颈倾斜对径向滑动轴承润滑性能影响的研究[D]. 尹文锋.武汉科技大学2016

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