李　婷　马吉恩　章　禹　方攸同

浙江大学，杭州，310027



基于CFD的磁流体轴承润滑膜特性分析

李婷马吉恩章禹方攸同

浙江大学，杭州，310027

磁流体轴承具有转速高、密封性好、承载力强等优点，符合高速铁路中的应用需求。提出一种磁流体轴承结构，并运用CFD方法对轴承润滑区的承载性能以及热效应问题进行了仿真计算，在此基础上进一步分析了偏心率对轴承承载力及温升的影响规律，为之后磁流体轴承的进一步设计提供帮助。

磁流体轴承；CFD；气穴模型；润滑特性

0　引言

高速是我国铁路发展的主要方向。为了适应高速牵引电机轴承的高速、重载等使用要求，轴承必须具有优异的密封、振动、温升、承载力等性能指标，才能使工作寿命延长[1]。

磁流体是由纳米级尺寸的磁性固体颗粒经由界面活性剂均匀地分散在液体介质中而形成的一种磁性胶体溶液[2]。这种新型的功能性液体在具备流体特性的同时，也拥有和磁性材料相类似的特性。在外加磁场作用下，其流变性与空间形态能够被控制。磁流体轴承就是利用磁流体的这些特殊性能而发展起来的一种新型轴承。

早在20世纪60年代，已有学者开展磁流体润滑滑动轴承的理论研究。文献[3]开创性地对非均匀磁场作用下的磁流体润滑轴承进行了研究，得到了外加磁场在转动轴上作用的磁悬浮力会使轴承的承载能力提高的结论。文献[4]对磁流体在短轴承中的应用进行了理论研究，研究表明，在一定磁场强度范围内，磁流体的应用令润滑膜的承载能力大大增加，同时轴承的稳定性和刚度也得以提高。……