磨损状态下浮环轴承润滑静特性的分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：201321202066河北工业大学硕士学位论文磨损状态下浮环轴承润滑静特性的分析论文作者：宋坤学生类别：全日制学科门类：工科学科专业：机械工程指导教师：师占群职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金项目.NO.51275150.DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringTHEANALYSISOFTHELUBRICATIONSTATICCHARACTERISTICSOFLOATINGRINGBEARINGINTHEC

2、ONDITIONOFWEARANDTEARbySongKunSupervisor:Prof.ShiZhanqunMarch2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51275150..摘要浮环轴承拥有双层油膜，具有磨损小、承载力高、摩擦力矩低、稳定性好、加工容易等优异的特点，在汽车领域得到了广泛的应用。开展浮环动静压轴承润滑特性的研究，对延长机器设备的使用寿命、提高设备的可靠性等方面具有十分重要的意义。目前对浮环轴承的研究很多，但是通常人们研究浮环动静压轴承时忽略了表面磨损对润滑特性的影

3、响，而实际工作中的轴承表面不可能是完全光滑的，且工作环境不同，轴承的磨损状态也不相同，对浮环轴承的润滑静特性也会产生不同的影响，因此研究磨损对浮环轴承润滑静特性的影响非常有必要。本文基于雷诺方程建立了浮环轴承的相关理论模型并结合H.Christensen提出的随机粗糙模型建立了磨损状态下的相关浮环轴承的模型。并利用有限差分法对模型进行求解，计算得到浮环轴承润滑过程中的油膜厚度和油膜压力分布，以及浮环轴承内外层油膜承载力、端泄流量和摩擦力矩的变化规律曲线图。同时还对不同磨损状态下的浮环轴承润滑静特性进行分析，计算得到不同的磨损状态对浮环轴承润滑静特性的影响规律。研究表明，在相同转速情

4、况下浮环轴承的内外层油膜承载力、摩擦力矩随着磨损状态的增大而增大，但是端泄流量却减小；在相同磨损状态下承载力、端泄流量、摩擦力矩随着转速的增加而增加。本文提出了一种比较完整的计算磨损状态下浮环轴承润滑静特性的方法，能够很好的丰富浮环轴承磨损的理论，可以为浮环轴承的相关研究提供一定的理论依据。关键字：浮环轴承油膜磨损润滑静特性IIIABSTRACTFloatingringbearingsarewidelypopularinautomotiveturbochargersduetoitsspecialadvantagesinrespectofdoubleoilfilms,lowwear,

5、highloadcapacity,lowfriction,smoothoperation,highefficiency,easytomanufactureetc.Theimpactofwearonfloatingringbearingsisalwaysignoredonthestudyoflubricationpropertiesoffloatingringbearings.Infact,thesurfaceoffloatingringbearingscan'tbecompletelysmooth.Withdifferentbearingworkenvironment,thesta

6、teofwearandlubricationofstaticcharacteristicsoffloatingringbearingisnotthesame.So,itisvitalofsignificancetostudytheeffectofthewearofbearingandthelubricationstaticcharacteristicsofbearing.Inthispaper,thetheoreticalmodeloffloatingringbearingsunderdifferentwearconditionisbasedontheReynoldsequatio

7、nandrandomroughmodelproposedbyH.Christensen.Thenthefinitedifferencemethodisadoptedtosolvetheproblems.Throughtheoreticalanalysis,theoilfilmthickness,theoilfilmpressuredistribution,aswellasthelubricationstaticcharacteristicsoffloatingring