带耳朵轴承的流场计算

摘      要

本文以计算流体力学为基础，用GAMBIT软件为带耳朵轴承流场进行三维建模以及网格划分，利用FLUENT软件进行求解计算。通过该仿真软件数值模拟出带耳朵轴承流场在不同参数影响下的油膜压力分布、温度分布、轴承刚度、承载力状况，以及它们的变化规律等；由于油液中不可避免的含有空气，空气的存在影响着轴承的特性，因此又研究了气穴计算模型下不同参数对油膜压力分布、气穴分布、承载力的影响，以及它们的变化规律等。并以此为基础进行了较全面的比较分析，着重探讨了间隙、长径比、进油压力、偏心率、转速等参数的变化对轴承承载力、轴承刚度、油膜压力的影响。同时，也对不同模型进行了比较分析，以期能为人们了解各种参数对滑动轴承动力特性的影响提供帮助, 为滑动轴承的优化设计和选型提供参考。

关键词：带耳朵轴承  计算流体力学  FLUENT  气穴

目   录

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目录 iii

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景和意义 1

1.2 轴承流场的研究现状 1

1.3 软件简介 2

1.3.1 计算流体力学简介 2

1.3.2 GAMBIT软件简介 3

1.3.3 FLUENT软件简介 3

1.3.4 论文研究的主要内容 4

第二章 带耳朵轴承流场计算的理论基础 5

2.1 流体力学的控制方程 5

2.2 带耳朵轴承工作原理 6

2.3 基本假设和计算条件的确定 7

2.3.1 轴承油膜分析的理论基础 7

2.3.2 基本假设和计算条件 8

本章小结 8

第三章 带耳朵轴承的建模及计算 9

3.1 用GAMBIT建立计算区域和指定边界条件类型 9

3.1.1 三维模型的创建 9

3.1.2 网格划分和边界设置 9

3.2 用FLUENT进行仿真计算 12

本章小结 13

第四章 计算结果的分析 14

4.1 不含气穴的计算模型 15

4.1.1 基本规律分析 15

4.1.2 间隙的影响 18

4.1.3 长径比的影响 20

4.1.4 进油压力影响 22

4.1.5 偏心率影响 25

4.1.6 转速的影响 28

4.2 气穴计算模型 32

4.2.1 气穴现象 32

4.2.2 基本规律分析 32

4.2.3 长径比的影响 33

4.2.4 进油压力的影响 35

4.2.5 转速的影响 36

4.3 不同模型的比较分析 37

4.3.1 非气穴计算模型与气穴计算模型 37

4.3.2 带耳朵轴承与普通圆轴承 38

本章小结 40

第五章 全文总结 41

参考文献 43

致谢 45