階梯滑動軸承油膜流態(tài)可視化試驗裝置設(shè)計與應用.pdf

1、油膜特性是研究潤滑理論及其工程應用的核心，而準確判斷潤滑油膜的流態(tài)是研究油膜特性的重要前提。動靜壓滑動軸承在工作過程中，因其油膜厚度很小，故理論計算大多假設(shè)油膜處于層流狀態(tài)，但對于具有深、淺腔的階梯動壓滑動軸承，由于各部分油膜厚度相差較大，尤其是軸承在高速運轉(zhuǎn)時，均可能出現(xiàn)層流、紊流及過渡區(qū)等不同的油膜流態(tài)形式，采用數(shù)值計算得到的結(jié)果與實際難免出現(xiàn)偏差。為對滑動軸承油膜流態(tài)進行觀察和測量，分析油膜區(qū)域的具體流態(tài)，本文通過構(gòu)建可視化試驗裝

2、置，利用氣泡示蹤法觀察氣泡在滑動軸承中的分布及運動情況，證明階梯滑動軸承中油膜的具體流態(tài)及其分布情況，以便于在油膜分布區(qū)的不同位置，根據(jù)其真實流態(tài)采取不同的計算方法，修正按單一流態(tài)進行計算出現(xiàn)的偏差，得到更加準確的理論計算結(jié)果。
　　滑動軸承油膜流態(tài)可視化研究中，對有機玻璃軸瓦加工工藝參數(shù)探究，關(guān)系到試件的透光度及圖像采集效果。本文通過構(gòu)建測光平臺，對工藝參數(shù)不同的試件進行測量、分析，歸納了在不同工藝參數(shù)下制件的透光度變化趨勢；總

3、結(jié)了經(jīng)濟合理的工藝路線，優(yōu)化了精細加工的工藝參數(shù)。
　　滑動軸承油膜流態(tài)可視化研究中軸瓦試件的制作直接關(guān)系到試驗結(jié)果的誤差度。本文通過對影響加工質(zhì)量的工藝要素的研討，分析了加工過程中產(chǎn)生誤差的原因，并提出誤差均化的解決方法；制訂了試件制作的工藝流程，確定了工藝要素的具體參數(shù)并采用水浴時效提高試件材料的穩(wěn)定性，設(shè)計了用于裝夾的止口法蘭以降低切削變形，實現(xiàn)了滑動軸承可視化研究有機玻璃軸瓦制作，為同類試驗研究提供可借鑒的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。

4、r>　　本文通過對試驗要求的分析，確定了進行可視化試驗所采用的試驗裝置設(shè)計方案；擬定了試驗參數(shù)并進行了滑動軸承油膜流態(tài)可視化試驗，得到了試驗影像數(shù)據(jù)。通過對試驗影像的分析，重點對比了油膜承載區(qū)流線斜率在不同位置的變化情況和主軸轉(zhuǎn)速及最小半徑間隙變化時流線斜率的變化情況，為后續(xù)進行分析和修正提供數(shù)據(jù)支撐。
　　本論文完成的工作是國家自然科學基金項目（多種流態(tài)共存時超高速浮環(huán)動靜壓軸承潤滑理論、實驗和應用研究，編號51075373）工