阶梯滑动轴承油膜流态可视化试验装置设计与应用

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1、学校代码10459学号或申请号Z201320396密级州k5专业硕士学位论文阶梯滑动轴承油膜流态可视化试验装置设计与应用作者姓名:梁存真导师姓名:夏伯乾副教授张绍林高级实验师专业学位名称：工程硕士（机械工程）培养院系：机械工程学院完成时间：2015年4月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDesignandApplicationofTheVisualizationTestDeviceforOilFilmFlowofStepBearingByCunzhenLiangSupervisor

2、:Prof.BoqianXiaProf.ShaolinZhangMechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineeringApril2015学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者曰期：lofs年5"月曰学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权

3、归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：zo/g年月％日摘要摘要油膜特性是研究润滑理论及其工程应用的核心，而准确判断润滑油膜的流态是研究油膜特性的重要前提。动静压滑动轴承在工作过程中，因其油膜

4、厚度很小，故理论计算大多假设油膜处于层流状态，但对于具有深、浅腔的阶梯动压滑动轴承，由于各部分油膜厚度相差较大，尤其是轴承在高速运转时，均可能出现层流、紊流及过渡区等不同的油膜流态形式，采用数值计算得到的结果与实际难免出现偏差。为对滑动轴承油膜流态进行观察和测量，分析油膜区域的具体流态，本文通过构建可视化试验装置，利用气泡示踪法观察气泡在滑动轴承中的分布及运动情况，证明阶梯滑动轴承中油膜的具体流态及其分布情况，以便于在油膜分布区的不同位置，根据其真实流态采取不同的计算方法，修正按单一流态进行计算出现的偏差，得到更加准确的理论计算结果。滑动轴承油膜流态可视化研究

5、中，对有机玻璃轴瓦加工工艺参数探究，关系到试件的透光度及图像采集效果。本文通过构建测光平台，对工艺参数不同的试件进行测量、分析，归纳了在不同工艺参数下制件的透光度变化趋势；总结了经济合理的工艺路线，优化了精细加工的工艺参数。滑动轴承油膜流态可视化研究中轴瓦试件的制作直接关系到试验结果的误差度。本文通过对影响加工质量的工艺要素的研讨，分析了加工过程中产生误差的原因，并提出误差均化的解决方法；制订了试件制作的工艺流程，确定了工艺要素的具体参数并采用水浴时效提高试件材料的稳定性，设计了用于装夹的止口法兰以降低切削变形，实现了滑动轴承可视化研究有机玻璃轴瓦制作，为同类

6、试验研究提供可借鉴的经验和数据。本文通过对试验要求的分析，确定了进行可视化试验所采用的试验装置设计方案；拟定了试验参数并进行了滑动轴承油膜流态可视化试验，得到了试验影像数据。通过对试验影像的分析，重点对比了油膜承载区流线斜率在不同位置的变化情况和主轴转速及最小半径间隙变化时流线斜率的变化情况，为后续进行分析和修正提供数据支撑。本论文完成的工作是国家自然科学基金项目（多种流态共存时超高速浮环动静压轴承润滑理论、实验和应用研究，编号51075373）工作中的一部分。关键词：阶梯滑动轴承，油膜流态，可视化，有机玻璃加工，流线斜率IAbstractAbstractCh

7、aracteristicsofoilfilmisthecoreoflubricationtheoryanditsengineeringapplication.Moreover,accuratejudgmentofthelubricatingfilmflowisanimportantpremiseforstudyingthecharacteristicsoftheoilfilm.BecausetheHybridBearings’oilfilmthicknessissmallintheprocessofwork,theoreticalcalculationmost

8、lyassumesthattheoil