潛水泵水潤滑推力軸承潤滑性能數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、推力軸承是潛水泵的重要組成部分。水潤滑推力軸承以水為潤滑介質(zhì)，這對(duì)于節(jié)約油料，節(jié)能環(huán)保，提高潛水泵的機(jī)械效率，減少軸承摩擦、磨損具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，以潛水泵水潤滑推力軸承為研究對(duì)象，采用數(shù)值計(jì)算、有限元仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，開展推力軸承流體動(dòng)壓潤滑和彈流潤滑、熱一結(jié)構(gòu)耦合特性以及試驗(yàn)驗(yàn)證等方面的研究。
　　 論文主要研究工作和結(jié)論如下：
　　 1)根

2、據(jù)雷諾方程及其邊界條件，將方程離散化，求得在不考慮彈性變形的條件下的潛水泵水潤滑推力軸承潤滑性能參數(shù)的變化趨勢(shì)；同時(shí)根據(jù)J.Boussinesq經(jīng)典理論，推理了彈性變形方程，將雷諾方程和彈性變形方程耦合求解，得到潛水泵水潤滑推力軸承各潤滑性能參數(shù)的變化趨勢(shì)，這些趨勢(shì)為推力軸承的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 2)計(jì)算潛水泵推力軸承推力瓦與推力環(huán)摩擦副端面間的總摩擦熱，并給出了推力瓦與推力環(huán)摩擦熱的分配方法，以及推力瓦對(duì)流換熱系數(shù)，應(yīng)

3、用有限元軟件ANSYS，采用直接耦合法探討不同運(yùn)行工況、幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)推力瓦溫度場(chǎng)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，推力瓦出水邊靠近外輕處摩擦熱較大，溫度較高；推力瓦四周由于與流體間的對(duì)流換熱吸收了摩擦產(chǎn)生的部分熱量，溫度較低。
　　 3)為了驗(yàn)證水潤滑推力軸承的動(dòng)壓潤滑數(shù)值分析與溫度場(chǎng)有限元求解的正確性，進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：摩擦系數(shù)變化趨勢(shì)，水膜厚度、壓力分布，以及推力瓦溫度分布狀況等，與理論計(jì)算結(jié)果基本一