考虑曲轴及机体弹性形变的低速机主轴承润滑性能分析

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1、分类号：_______________密级：_______________UDC：_______________编号：_______________工学硕士学位论文考虑曲轴及机体弹性形变的低速机主轴承润滑性能分析硕士研究生：张亮指导教师：卢熙群副教授学科、专业：轮机工程论文主审人：率志君副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：_______________密级：_______________UDC：_______________编号：_______________工学硕士学位论文考虑曲轴及机体弹性形变

2、的低速机主轴承润滑性能分析硕士研究生：张亮指导教师：卢熙群副教授学位级别：工学硕士学科、专业：轮机工程所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：U.D.C：ADissertationfortheDegreeofM.Eng.LubricationPerformanceAnalysisofMainBearingsofLow-SpeedDieselEngineConsideringCrankshaftDef

3、ormationandBlockDistortionCandidate：LiangZhangSupervisor：Prof.XiqunLuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MarineEngineeringDateofSubmission：December,2017DateofOralExamination：Mar,2018University：HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

4、本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留

5、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位24个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日摘要内燃机曲轴轴承向来是摩擦学研究的热点问题。主

6、轴承作为动载轴承中的代表，在内燃机运转过程中承受十分剧烈的载荷变化，恶劣的工作环境需要主轴承各项工作性能更良好来保证内燃机的安全运行。内燃机工作过程中，载荷作用于曲轴导致其变形，进而造成在轴承中旋转运动的轴颈发生倾斜；同时，由于油膜压力的作用，轴瓦表面会发生弹性形变，而主轴承又连接着机体，二者为一整体，轴瓦内表面的弹性变形受到机体的影响，综合以上两点，有必要在主轴承的弹流润滑分析中考虑到曲轴及机体变形的作用。为了与低速机的工况相匹配，能给轴承耐久、顺利的工作提供保障，本文对曲轴和机体弹性变形进行计算，详

7、细分析了其对主轴承润滑性能的影响。本论文介绍了主轴承弹性变形的计算方法，运用实体建模软件建立机体模型与单轴承座模型，并对其进行网格划分建立有限元模型，基于有限元分析计算，得到两种模型下轴瓦内表面弹性变形矩阵；在计算曲轴形变量和主轴承载荷时，需要对柴油机主轴承进行动力学分析，通过分析曲柄连杆机构的受力情况推知连杆轴承的负荷情况；在曲轴-轴承系统有限元模型上施加连杆轴承负荷即可得到轴径倾斜角即曲轴弹性变形量；同时采用五弯矩法可以计算出主轴承负荷；建立弹性流体动力润滑的数学模型，包括平均流量模型的广义Reyn

8、olds方程、考虑轴颈倾斜及轴瓦弹性变形的油膜厚度方程、密压方程、轴颈运动方程、粘压方程等，采用MATLAB语言编制主轴承的润滑分析计算程序，与已有的计算模型及相关实验数据进行对比，从而验证本文模型的正确性。针对某型号低速柴油机，建立曲轴-轴承系统模型，开展考虑曲轴及机体形变的主轴承动力学摩擦学耦合分析，对比单轴承座即仅考虑轴瓦弹性变形、考虑机体变形以及考虑曲轴及机体变形三种不同情况下的计算结果，发现相比于仅考虑轴瓦弹性变形，考虑机体变形影