浮环轴承润滑特性研究

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1、分类号：TH117.2+1密级：UDC：编号：15-080200-23M河北工业大学硕士学位论文浮环轴承润滑特性研究论文作者：刘丽亚学生类别：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.DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringTHESTUDYOFTHELUBRICATIONCHARACTERISTICSOFFLOATINGRINGBEARINGbyLiu

2、LiyaSupervisor:Prof.ShiZhanqunMarch2015ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51275150.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关

3、于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：VIII摘要浮环轴承与普通的滑动轴承相比，拥有双层润滑油膜，具有尺寸小、结构简单、磨损小、稳定性好、效率高、加工容易、成本低廉等优点，普遍应用在汽车涡轮增压器、内燃机和燃气轮机上。

4、工程上对浮环的转速要求越来越高，很大程度上影响了浮环运转的稳定性，目前对其润滑特性的研究主要依赖经验数据，由于浮环内外油膜的耦合特性增加了对其研究的困难程度，而缺乏详细准确的系统模型对其进行研究。所以本文在浮环建模仿真的基础上通过浮环轴承的内外油膜压力分布图、轴颈转速和供油压力对浮环油膜润滑静特性的影响进行研究。本文使用CFD方法对浮环轴承的润滑静特性进行研究，与传统上单纯求解数值解的雷诺方程（简化的N-S方程）相比，CFD软件FLUENT利用有限元法可以直接求解完整的N-S方程，能够更容易处理未知的边界区域，更易求解复杂结构的轴承模型，更准确的分析出浮环轴承的润滑静特性

5、。本文通过Gambit软件建立了浮环轴承内外油膜的动网格模型，用流体力学软件FLUENT及其自定义接口函数UDF对仿真模型进行算法求解，得到不同工况下的内外油膜压力分布图，并进一步分析了供油压力及轴颈转速对浮环端泄量、端泄温升、浮环转速、内外油膜间隙变化率的润滑静特性的影响，结果表明供油压力的提高将增大浮环转速和外油膜端泄量，轴颈转速的提高将增大浮环的端泄温升和内外油膜压力分布值。针对高速运转的双层油膜浮环轴承，在内外油膜动压模型仿真和理论分析的基础上，确定了径向浮环轴承的试验参数，设计了一套针对浮环轴承内外油膜测量技术的三维油膜压力试验系统，为准确测量内外油膜的压力提供

6、了一定的参考。关键词:浮环轴承油膜压力FLUENT润滑建模仿真IABSTRACTComparedwithordinarybearingslidingbearings，floatingringarewidelyusedinautomotiveturbochargers,internalcombustionenginesandgasturbines,withitsspecialadvantages，suchasdoubleoilfilms,smallsize,simplestructure,lowwear,highefficiency,goodstability,easyto

7、manufacture,lowcost,etc.Thedemandonthespeedoffloatingringismuchhigherontheengineering,whichistoalargeextentaffectedthestabilityofthefloatingring.Theresearchonthecharacteristicsofthefloatingringbearingismainlyrelyontheempiricaldata.Andthecouplingcharacteristicsofthef