油氣潤滑滑動(dòng)軸承潤滑冷卻技術(shù)研究.pdf

1、滑動(dòng)軸承是燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的重要組成部分，具有工作平穩(wěn)、承載能力高、摩擦系數(shù)低、吸振性好、工作可靠等突出優(yōu)點(diǎn)。潤滑是保證滑動(dòng)軸承得以高效、正常、長期運(yùn)轉(zhuǎn)的基本手段。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)對(duì)滑動(dòng)軸承大功率、高轉(zhuǎn)速、低溫升的需求，對(duì)滑動(dòng)軸承的潤滑技術(shù)提出了越來越高的要求。采用傳統(tǒng)單相純油潤滑方式時(shí)，滑動(dòng)軸承面臨著溫升過高，潤滑油粘度降低導(dǎo)致潤滑失效的危險(xiǎn)。油氣潤滑是目前最先進(jìn)的潤滑方式之一，在滾動(dòng)軸承的應(yīng)用上取得了極好的效果，但目前無

2、法直接應(yīng)用于滑動(dòng)軸承。為了探索油氣潤滑在滑動(dòng)軸承上應(yīng)用的可行性，針對(duì)油氣潤滑在滑動(dòng)軸承上應(yīng)用的技術(shù)障礙，采用改進(jìn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)使其形成氣流通路的方式，對(duì)油氣潤滑滑動(dòng)軸承的可行性，油氣潤滑的潤滑冷卻效果、油氣兩相流的射流沖擊特性、油氣兩相流對(duì)滑動(dòng)軸承特性的影響進(jìn)行了詳細(xì)的理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，綜述了流體潤滑理論的形成與發(fā)展，分析了滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)形式、油氣潤滑技術(shù)、射流沖擊冷卻的研究現(xiàn)狀及存在的問題。根據(jù)油氣兩相射流的特性選擇離

3、散相模型對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，簡化原本復(fù)雜的兩相流計(jì)算模型。從油氣潤滑的流動(dòng)特性出發(fā)，建立了氣液兩相流基本方程和基于簡化模型的均質(zhì)流、分層流模型。
　　其次，以油氣潤滑滑動(dòng)摩擦副和滑動(dòng)軸承為研究對(duì)象，分析了油氣潤滑滑動(dòng)摩擦副的潤滑冷卻效果及其影響因素，為油氣潤滑滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供依據(jù)。對(duì)滑動(dòng)軸承的油槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了四種可供油氣潤滑中高速氣流流動(dòng)的流道，對(duì)比分析了四種流道所能形成的射流沖擊冷卻效果。研究了沖擊雷諾數(shù)、沖擊間距、軸頸

4、旋轉(zhuǎn)對(duì)射流沖擊冷卻效果的影響。
　　第三，針對(duì)油氣潤滑滑動(dòng)軸承導(dǎo)致潤滑油含氣的現(xiàn)象，以含氣潤滑油的密度和粘度模型為參數(shù)，建立考慮氣泡引入導(dǎo)致的潤滑油粘度減少項(xiàng)和氣泡表面張力帶來的潤滑油粘度增加項(xiàng)的變形密度和粘度模型。計(jì)算并分析了不同偏心率、不同轉(zhuǎn)速下含氣潤滑油對(duì)滑動(dòng)軸承靜特性的影響。
　　最后，在改進(jìn)的M2000-A摩擦磨損實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，以摩擦系數(shù)和溫升為指標(biāo)，進(jìn)行了滑動(dòng)摩擦副和滑動(dòng)軸承在油潤滑和油氣潤滑下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究。通過