螺旋槽動(dòng)壓推力軸承動(dòng)態(tài)特性分析及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、推力軸承為了獲得較好的流體動(dòng)壓效果，通常會(huì)在工作面上加工一些具有特殊結(jié)構(gòu)的槽或臺(tái)階以形成沿滑動(dòng)速度方向收斂的楔形，利用其產(chǎn)生較強(qiáng)的動(dòng)壓效應(yīng)，進(jìn)一步提高推力軸承的承載能力。同時(shí)合適的收斂型面有利于提高推力軸承的潤滑性能。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，螺旋槽推力軸承與其它類型推力軸承相比，具有更高的承載能力和較小的摩擦力。本文以不等深斜面螺旋槽推力軸承為模型，分析了螺旋槽幾何參數(shù)對(duì)其動(dòng)靜特性的影響及其瞬態(tài)特性。以最大油膜剛度系數(shù)為目標(biāo)，優(yōu)化了螺旋槽的幾

2、何參數(shù)，為螺旋槽推力軸承的設(shè)計(jì)奠定理論基礎(chǔ)。
　　首先，建立螺旋槽動(dòng)壓推力軸承的數(shù)學(xué)模型。由于螺旋形槽線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，本文利用基于邊界擬合坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換把螺旋區(qū)域變成扇形單元，在扇形單元上進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并推導(dǎo)出坐標(biāo)變換后的雷諾方程和油膜厚度方程。
　　其次，對(duì)螺旋槽動(dòng)壓推力軸承進(jìn)行數(shù)值分析。采用有限差分法編制MATLAB計(jì)算程序?qū)S承的潤滑性能進(jìn)行數(shù)值模擬，并分析了螺旋角、槽數(shù)、槽寬比和槽深比對(duì)不等深斜面螺旋槽推力軸承和等深螺

3、旋槽推力軸承靜特性的影響。
　　再次，推導(dǎo)出擾動(dòng)壓力方程求解出擾動(dòng)壓力，得到軸承的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)，并分析了螺旋角、槽數(shù)、槽寬比和槽深比對(duì)不等深斜面螺旋槽推力軸承和等深螺旋槽推力軸承動(dòng)特性的影響。結(jié)果表明，螺旋角、槽數(shù)、槽寬比和槽深比對(duì)兩種軸承動(dòng)特性的影響趨勢(shì)基本一致，但影響程度略有不同;相同參數(shù)下，不等深斜面螺旋槽推力軸承動(dòng)特性比等深螺旋槽推力軸承的動(dòng)特性要好。
　　基于非線性油膜力、推力盤慣性力和外界動(dòng)載荷平衡，建立了