大型抽水蓄能机组推力轴承特征研究—（I）静特性研究

为了精确计算可倾瓦推力轴承的静特性,本文建立了推力轴承静特性的计算模型,推导了推力轴承动力润滑的基本Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程,考虑了润滑油温粘效应、素流的影响、瓦块的温度变形及压力弹性变形。本文还以广州蓄能水电厂一期工程四号机组的推力轴承为例,计算了几种不同初始参数条件下的计算结果,以期对机组推力轴承的特性有一个较全面的认识和了解。     

大型抽水蓄能机组推力轴承特性研究——（Ⅰ）静特性研究

为了精确计算可倾瓦推力轴承的静特性,本文建立了推力轴承静特性的计算模型,推导了推力轴承动力润滑的基本Reynolds方程,考虑了润滑油温粘效应、素流的影响、瓦块的温度变形及压力弹性变形．本文还以广州蓄能水电厂一期工程四号机组的推力轴承为例,计算了几种不同初始参数条件下的计算结果,以期对机组推力轴承的特性有一个较全面的认识和了解．     

可倾瓦径向滑动轴承完整动特性系数的分析模型

基于可倾瓦径向滑动轴承瓦块的扰动特性,提出了计算轴承完整动力系数的数学解析模型。在由单块瓦和轴颈构成的子系统上建立局部动坐标参考系,全局广义位移向量可以通过简练的步骤转换为局部动坐标系下轴颈的位移向量,利用求解固定瓦轴承动力特性的方法求得的局部动坐标系下的油膜力又可以精确地转换为全局坐标系下的表达形式,全局坐标系下的油膜力向量关于广义位移和广义速度的Jocabian矩阵形成轴承的完整动力特性系数;利用Newton-Raphson方法同时求解瓦块和轴颈在给定的静态载荷下的平衡位置,其中所需用到的系数矩阵恰好为轴承油膜力关于广义位移的Jocabian矩阵的负值,在得到平衡位置的同时可以获得轴承完整的刚度和阻尼矩阵。数值算例证明了此方法的有效性。     

圆形瓦推力轴承动特性研究

建立了圆形可倾瓦推力轴承动特性计算的数学模型,考虑瓦变形对轴承性能的影响,对中心支承条件下的圆瓦推力轴承的动特性数学模型进行了有限元求解,得出了圆瓦推力轴承的动特性系数值,同时讨论了弹簧支承时的弹簧刚度选取依据,所得结果可用于指导圆形瓦推力轴承的设计和应用。     

支点变形对水润滑可倾瓦推力轴承起动过程影响

本文中建立了水润滑可倾瓦推力轴承启停过程瞬态模型,采用Hertz接触模型,以自定义可倾瓦推力轴承起动过程发生初始倾斜时刻转速—初始倾斜转速Uft为对象,分析了支点接触与磨损变形量、载荷大小对水润滑可倾瓦推力轴承起动过程影响.初始倾斜转速Uft随着支点变形量增大而增大,随着载荷增大而增大.在给定可倾瓦推力轴承可接受初始倾斜转速最大值Uftc情况下,几何尺寸确定可倾瓦推力轴承载荷及支点变形均存在最大值.采用水润滑可倾瓦推力轴承性能试验台进行模型验证,结果表明:Uft测量值与数值分析结果吻合度较高,误差小于10%;采用加速度传感器及扭矩传感器联合方法可以比较准确地判断出轴承推力瓦发生倾斜时刻,从而确定可倾瓦推力轴承的Uft值.     

《润滑理论基础》

本书系润滑学科的基础书籍.由英国帝国学院著名学者 A.Cameron 教授积数十年之教学经验编撰而成.书中反映了作者本人的许多研究成果.现已由上海交通大学沈继飞副教授译出.全书共分十七章,包括绪论、粘度、雷诺方程、收敛-发散楔、可倾瓦块和固定瓦块推力轴承、圆盘、径向轴承、轴承中的热量、交变载荷和挤压膜、油膜振荡、多孔轴承、流体静压轴承、弹性流体动压轴承、摩擦和发热、     

《润滑理论基础》

本书系润滑学科的基础书籍.由英国帝国学院著名学者 A.Cameron 教授积数十年之教学经验编撰而成.书中反映了作者本人的许多研究成果.现已由上海交通大学沈继飞副教授译出.全书共分十七章,包括绪论、粘度、雷诺方程、收敛-发散楔、可倾瓦块和固定瓦块推力轴承、圆盘、径向轴承、轴承中的热量、交变载荷和挤压膜、油膜振荡、多孔轴承、流体静压轴承、弹性流体动压轴承、摩擦和发热、...     

可倾瓦径向滑动轴承支承的转子系统瞬态响应计算

研究了可倾瓦径向滑动轴承支承的转子系统瞬态响应的计算方法,提出了可倾瓦径向滑动轴承非线性滑膜力计算的数据库方法,将可倾瓦与轴颈的结构和运动参数归结到三个参数中,建立了起可倾瓦的非线性油膜力数据库,通过精确插值到每一运动参数组合下轴承提代的油力和轴瓦上所受的油膜力矩。     

四瓦可倾瓦径向滑动轴承动力特性的实验研究

采用在线分析方法考察了300MW汽轮发电机可倾瓦轴承的静、动力特性,探讨了载荷、轴颈转速以及动态激振力频率等参数变化对可倾瓦轴承的静、动态性能的影响,比较试验结果与理论计算结果发现,在不同频率激振力作用下,理论计算所得到的可倾瓦轴承动特性参数与试验结果有较大的差异。     

可倾瓦轴承支承的转子系统稳定性研究

对一些由可倾瓦轴承支承的典型转子系统的稳定性研究结果表明:即使在理想工况下,经典理论关于“可倾瓦轴承——转子系统是本质稳定的”结论也是不正确的。在这类系统中同样存在着和固定瓦轴承——转子系统一样的不稳定性问题。本文还进一步讨论了各种参数对系统稳定性的影响(如瓦块惯性J.预负荷系数V.支点系数,外交叉刚度和外阻尼等)。无疑,这些讨论将有助于对工程中此类系统时而发生油膜振荡的根本原因的认识。最后,文中还给出了这类系统的失稳转速计算公式。     

Rotordynamic analysis of systems with a non-linear model of tilting pad bearings including turbulence effects

An analytical model of a tilting pad bearing was developed based on the short bearing assumption with the turbulence effect included. In order to determine its influence on the dynamic behavior of the rotor, this model was compared against one without the turbulence effect through a simulation of a Jeffcott/Laval rotor supported by a couple of bearings. Both models were also used to determine the influence of geometric parameters on tilting pad bearing making use of the aforementioned system at different rotor speeds. When analyzing the results, the parameters which presented the largest influence were: pad preload, number of segments, radial clearance, pad position, and pad pivoting angle. As the pad moment of inertia and the pivoting distance have changed the shaft motion only a few microns, their effects can be neglected. The bearing model with turbulent flow effect has generated higher hydrodynamic forces when compared to the one without this effect, which remarks the importance of considering such phenomenon during the analysis of the high speed hydrodynamic bearings.     

可倾瓦轴承油膜动力不稳定性的实验研究

本文首次给出关于可倾瓦轴承动力不稳定性的理论与实验联立结果.     

推力轴承瓦面形面对润滑性能影响的研究

以三峡机组推力轴承为研究对象，运用瓦面二次曲面数学模型和三维热弹流润滑性能分析软件，对平面形面、圆柱形面、马鞍形面、横弯形面、球形形面和反横弯形面等6种瓦面形面的推力轴承的最小油膜厚度，最大油膜压力和最高油膜温度等进行了大量的数值计算。在分析和比较上述6种瓦面形面推力轴承优点和缺点的基础上，指出沿周向凸起的瓦面形面及沿径向下凹的瓦面形面均有利于形成收敛的油膜几何形状，从而显著提高轴承润滑性能。     

圆形可倾瓦推力轴承入油边界条件的确定

采用有限元法对Reynolds方程、能量方程及弹性方程进行了联立求解,通过计算瓦边法向平均速度,较精确地确定了瓦的入油边界条件,从而更精确地计算出圆形瓦的压力分布及温度分布,通过轴承试验台试验发现,计算结果和实验结果较吻合。     

Numerical investigation on the influence of surface texture on the performance of hydrodynamic journal bearing

Many researchers have adopted various techniques for improving the performance characteristics of journal bearing. Apart from other parameters, incorporation of different forms of surface texture (sinusoidal, dimple, spherical etc.) on bearing or shaft also helps to increase the load carrying capacity and reduce the friction coefficient etc. in the journal bearing. Present study investigates the influence of different forms of surface texture on finite journal bearing which has been considered in the form of negative texture (micro cavities) at different locations of bearing surface. The Governing equations are solved numerically through finite difference approach for analysis of texture effects on bearing characteristics. It has been observed that the presence of micro cavities at different locations of bearing surface help in enhancing the bearing performance. It has also been found that the negative half wave texture enhances the bearing performance more in comparison to full wave texture on bearing surface.     

Influence of detailed ball-and-socket modelling on tilting pad journal bearings dynamics

Nonlinear Dynamics - The paper focuses on local phenomena modelling in the ball-and-socket pivot of tilting pad journal bearings. It provides an in-depth analysis of the influence of nonlinear...