滑動軸承流場及潤滑油相關特性研究.pdf

1、滑動軸承是蒸汽輪機、燃氣輪機、壓縮機等大型重載旋轉機械中的重要部件，它依靠在軸頸和軸瓦之間形成的收斂—開擴型楔形間隙中流動的高粘性潤滑介質承受轉子載荷、提供動靜表面之間的潤滑、傳遞轉子摩擦產(chǎn)生的熱量。軸承的動靜力特性、摩擦功耗等宏觀特性直接影響到整個設備的安全穩(wěn)定運行，而間隙內潤滑介質的流動狀態(tài)和結構是宏觀特性的物理基礎，起到了決定性作用。潤滑油在軸承中會產(chǎn)生油膜力，油膜力會與轉子的運動相互耦合，對轉子系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。故本

2、文研究了潤滑油的一些基本性質，并在此基礎上對滑動軸承的流動特性進行數(shù)值模擬。本課題通過理論與實驗相結合的方法，研究潤滑油的含氣量測量方法，潤滑油含氣量與溫度和背壓的關系，潤滑油含氣量對其粘度的影響;實驗研究了潤滑油粘度與溫度的關聯(lián)式;最后在實驗的基礎上研究潤滑油溫度變化后對滑動軸承內流場特性的影響。
　　實驗方面，提出一種新的測量潤滑油含氣量的方法。用該方法得出潤滑油含氣量并研究出其與溫度、背壓的關系，以及潤滑油含氣量對其粘度的影

3、響。用BrookfieldDV2T型粘度計測量不同種類潤滑油在不同溫度下的粘度，對數(shù)據(jù)進行線性處理，發(fā)現(xiàn)溫度越高，粘度越小，且數(shù)據(jù)滿足Walther公式，并求出其中相應的系數(shù)，為后續(xù)的滑動軸承的動力特性的求解做了基礎工作。
　　理論方面，通過研究經(jīng)典的Reynolds方程，分析滑動軸承流場特性的影響因素。運用實驗得到數(shù)據(jù)和公式，根據(jù)軸承內溫度場分布，從而擬合出滑動軸承內的粘度場分布情況，進而求解出軸承內的壓力場。通過與常用的有效溫

4、度法，只考慮周向溫度變化，以及考慮周向和軸向兩個方向的溫度變化，三者進行比較，發(fā)現(xiàn)考慮兩個方向能夠完整的描述軸承內的流場特性。
　　通過實驗和理論研究發(fā)現(xiàn)，潤滑油的含氣量隨背壓的增大不斷減小，隨著潤滑油溫度的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且在相同的溫度和背壓下，發(fā)現(xiàn)隨著潤滑油含氣量的提高，其粘度也會變小。證明了潤滑油的粘度隨溫度的變化符合Walther公式，并求出相應潤滑油的對應系數(shù)。在原有的Reynolds方程基礎上，對其粘度項進