基于CFX 的柱面弧形油楔推力滑动轴承仿真分析

2014-12-02朱旭辉

机械工程师 2014年8期

关键词：模型

朱旭辉

（杭州应用声学研究所，杭州 310012）

0 引言

流体动压推力滑动轴承是一种利用收敛油楔的相对运动产生动压支撑力的轴承，主要用来承受轴向载荷，广泛应用于水利、电力、机械、化工等工业领域。自从1883年B Tower 发现滑动轴承中存在流体动压力以来，学者们对滑动轴承做了大量理论和实验研究［1-2］。研究发现不同的瓦面形状，对于轴承的承载能力具有不同的影响效果，特别是推力轴承，合适的瓦面形状会大幅提高推力轴承的承载能力，并提高其使用寿命。目前应用的推力滑动轴承瓦面形状主要有斜面推力滑动轴承、斜-平面推力滑动轴承、阶梯推力滑动轴承和螺旋槽推力滑动轴承等。然而由于推力轴承加工区域为扇形，使得推力滑动轴承加工过程困难，同时绝大部分轴承只能单方向旋转［3-4］。

目前关于推理轴承的承载能力计算，大多数学者主要利用求解雷诺方程的方法来研究各种瓦面形状对滑动轴承动特性的影响［5-6］。虽然通过这种方法能够得到一定程度上反映油膜运动规律的压力分布，但是在计算过程中，Reynolds 方程本身忽略了N-S 方程中的惯性项、油膜曲率等因素。

本文根据计算流体力学基本原理，结合Workbench的CFX 流体仿真模块，对高磊等［7］提出的柱面弧形油楔推力滑动轴承进行了仿真分析，并研究了其稳态油膜特承载特性。