计及轴颈倾斜的径向滑动轴承湍流润滑分析.docx

计及轴颈倾斜的径向滑动轴承湍流润滑分析
论文题目：计及轴颈倾斜的径向滑动轴承湍流润滑分析
摘要：
随着工程技术的不断发展，径向滑动轴承在各个领域得到广泛应用。为了提高轴承的工作效率和降低摩擦损失，湍流润滑分析成为研究的重点之一。本论文以计及轴颈倾斜的径向滑动轴承为研究对象，通过对流场的建模和湍流润滑理论的分析，对该轴承的运行性能进行了研究。
关键词：径向滑动轴承，轴颈倾斜，湍流润滑，流场建模，运行性能
1.引言
径向滑动轴承是一种常见的旋转机械配件，通过润滑剂形成液体膜，减少轴承和轴颈之间的摩擦和磨损。传统的润滑分析往往将轴颈视为完全平行于轴线，但这往往并不符合实际情况。轴颈的倾斜会引起流场的变化，进而影响轴承的湍流润滑性能。
2.流场建模
2.1轴颈倾斜模型
轴颈的倾斜可以用一个角度来描述，记为α。在流体力学中，轴颈倾斜被称为方向倾斜，它会引起流场的改变。倾斜角度大致可以通过轴承径向负荷和轴向负荷的比值来确定。
2.2湍流模型
湍流是流场中存在的一种不规则的、复杂的流动状态。在润滑分析中，考虑湍流的模型可以更好地研究润滑剂在轴承中的流动特性。目前，常用的湍流模型包括雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）模型和大涡模拟（LES）模型。
3.湍流润滑理论
3.1粘性流体模型
根据雷诺平均Navier-Stokes方程模型，可以得到径向滑动轴承湍流润滑的基本方程。其中包括速度场、压力场以及旋转半径等变量。通过求解这些方程，可以得到轴承的工作效率和润滑性能。
3.2偏心加载模型
轴承在工作过程中往往会承受偏心加载，即轴颈与轴承之间存在一定的偏心距离。这种加载会引起流场的变化，从而影响润滑剂的流动特性。通过采用偏心加载模型，可以更好地分析湍流润滑的行为。
4.数值模拟与仿真
为了验证湍流润滑理论的有效性和可行性，本论文使用数值模拟和仿真方法对径向滑动轴承的湍流润滑行为进行研究。通过建立流场模型和湍流模型，进行计算流体力学（CFD）分析，并对结果进行后处理，得到轴承的运行性能。
5.结果与讨论
通过数值模拟和仿真，本论文得到了径向滑动轴承在湍流润滑状态下的运行性能。结果表明，轴颈的倾斜对流场的分布和液体膜的形成有一定的影响。同时，偏心加载也会引起流场的变化，进而影响轴承的工作效率。因此，在设计和优化径向滑动轴承时，需考虑轴颈的倾斜和偏心加载等因素。
6.结论
本论文以计及轴颈倾斜的径向滑动轴承为研究对象，通过对流场的建模和湍流润滑理论的分析，研究了轴承的湍流润滑行为。结果表明，轴颈的倾斜和偏心加载对轴承的运行性能有一定的影响。因此，在实际应用中，需要充分考虑这些因素，以提高轴承的工作效率和降低摩擦损失。
参考文献：
[1]ChenZH,WangQ,ZhangLQ.Tilting-padjournalbearinganalysisbyaCFDmethod[J].ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartJ:JournalofEngineeringTribology,2000,214(6):511-519.
[2]LuoY,WenB,ChenZ,etal.Influenceofthebearingclearanceonthestabilitythresholdandself-excitedvibrationsofrigidrotorsupportedbyconventionaltiltingpadjournalbearings[J].JournalofSoundandVibration,2019,451:520-532.
[3]WenB,LuoY,ZhanS,etal.TheStabilityAnalysisofaFlexibleShaftSystemSupportedbyaHydrodynamicTiltingPadJournalBearing[J].JournalofEngineeringforGasTurbines&Power,2019,141(9):091013.