滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機徑向滑動軸承三維潤滑數(shù)值模擬及應用研究.pdf

1、軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機中的關鍵運動部件,其潤滑性能的好壞將直接影響到壓縮機的整機性能。因此,開展徑向滑動軸承流體潤滑性能分析研究,對減少軸承磨損、提高壓縮機整機效率與可靠性、降低噪聲與振動、延長使用壽命都具有非常重要的意義。
　　本文以某型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機為研究對象,通過對壓縮機曲軸進行動力學建模與分析,獲得了壓縮機主/副軸承在一個工作循環(huán)內(nèi)所受載荷的變化關系。基于摩擦學基礎理論，建立了壓縮機徑向滑動軸承流體動壓潤滑數(shù)值分

2、析模型,該模型考慮了潤滑表面粗糙度、潤滑油粘溫、粘壓效應以及變密度效應等影響因素。通過計算得到整個工作循環(huán)內(nèi)油膜厚度、油膜壓力、軸心軌跡、摩擦功耗等潤滑性能參數(shù),并對主/副軸承流體動壓潤滑性能進行了分析。基于彈性力學基礎理論,將流體動壓潤滑模型與表面法向彈性變形方程聯(lián)立,建立徑向滑動軸承彈流潤滑數(shù)值分析模型,完成了滑動軸承彈流潤滑與動壓潤滑性能的對比。對比分析了不同幾何結構參數(shù)(軸頸半徑、軸承間隙、軸承寬度)及運行參數(shù)(曲軸轉(zhuǎn)速)對滑動

3、軸承潤滑性能的影響。以摩擦功耗和最小油膜厚度為評價指標，采用正交實驗設計法對軸承幾何結構參數(shù)進行了優(yōu)化設計，提出了優(yōu)化方案。
　　研究結果表明：主軸承摩擦功耗占總摩擦功耗比重較大；增加軸承間隙、減小軸承半徑和軸承寬度可以有效降低主軸承摩擦功耗；增加軸承寬度、軸承半徑可以增加軸承潤滑表面接觸面積，降低油膜壓力，增加最小油膜厚度。在設計軸承參數(shù)時，要對最小油膜厚度和軸承摩擦功耗兩個評價指標綜合考慮。在保證最小油膜厚度使?jié)櫥幱诹黧w潤滑