非均布变包角可倾瓦轴承性能分析

为满足重载、低速等超常运行工况对可倾瓦轴承的需求,提出了非均布变包角可倾瓦轴承结构。建立了非均布变包角径向可倾瓦轴承的流体动力润滑模型,包括轴承油膜厚度方程、Reynolds方程、能量方程、粘温方程以及瓦块热传导方程和瓦块力矩平衡方程。采用数值方法,求解获得了非均布变包角径向可倾瓦轴承的静态特性,分析了瓦块支点位置分布和瓦块包角大小对轴承润滑性能影响。研究结果表明轴承在较小的支点夹角下承载能力较高;小包角的可倾瓦轴承的最小油膜厚度较小,但其最大油膜压力会有所降低。     

非均布变包角可倾瓦轴承性能分析

为满足重载、低速等超常运行工况对可倾瓦轴承的需求,提出了非均布变包角可倾瓦轴承结构。建立了非均布变包角径向可倾瓦轴承的流体动力润滑模型,包括轴承油膜厚度方程、Reynolds方程、能量方程、粘温方程以及瓦块热传导方程和瓦块力矩平衡方程。采用数值方法,求解获得了非均布变包角径向可倾瓦轴承的静态特性,分析了瓦块支点位置分布和瓦块包角大小对轴承润滑性能影响。研究结果表明轴承在较小的支点夹角下承载能力较高;小包角的可倾瓦轴承的最小油膜厚度较小,但其最大油膜压力会有所降低。     

径向可倾瓦轴承动特性特征参数影响研究

旋转设备的振动激励通过轴系传到结构上,轴承既是引起轴系振动的主要激振力之一,又是轴系到结构的关键传递途径,轴承的支承刚度、阻尼特性等与轴承本身的结构尺寸密切相关。本文根据旋转设备轴系的结构特点,研究分析径向可倾瓦滑动轴承在特征结构参数变化下的主要动态性能。研究发现,轴承的特征参数将影响到轴承工作时的油膜刚度、阻尼系数,在诸多轴承特征参数中,轴承间隙对径向可倾瓦轴承动态性能的影响最为显著,轴承间隙增大将使轴承的刚度阻尼系数同时减小。轴承特征参数对轴承动特性的影响规律研究为旋转机械的轴承转子系统设计提供了理论基础。     

某型汽轮机滑动轴承特性分析

为提高某型汽轮机运行的稳定性,降低机组的振动和噪声,在对机组进行改型的过程中,拟更换汽轮机转子支撑轴承。以滑动轴承为研究对象,基于雷诺方程,利用Dyrobes软件对圆柱瓦轴承、压力坝轴承、四油楔轴承和可倾瓦轴承的特性进行计算。从轴承油膜压力分布、油温、功耗、耗油量、稳定性和对外传递载荷等方面对4种轴承进行分析对比,结果表明,该汽轮发电机组汽轮机转子采用压力坝轴承可改善机组的运行状态,提高转子运行的稳定性,降低轴承的外传力,达到降低机组振动和噪声的目的。     

可倾瓦轴承-转子系统轴承外传力特性研究

本文以四瓦可倾瓦轴承为研究对象,建立了可倾瓦轴承及可倾瓦轴承-转子系统动力学计算模型,分析了间隙比、宽径比及预负荷系数对轴承动力学参数、轴承外传力的影响。研究结果表明,轴承外传力大小主要受轴承刚度影响,增大阻尼有利于降低轴承外传力峰值,但会增大峰值转速之后的外传力。对于工作在一阶刚性模态下的可倾瓦轴承-转子系统,建议工作转速取1.5倍的一阶无阻尼临界转速。     

计入轴线偏斜的船舶可倾瓦推力轴承润滑性能分析

针对船体变形或推进轴系安装不对中等因素所导致的轴线偏斜问题,建立轴线偏斜时轴承静力平衡方程,将轴线偏斜角和偏斜位置角引入到流固热耦合基本润滑方程中,建立可倾瓦推力轴承热弹流动压润滑模型,采用载荷收敛的轴承含全瓦块的系统迭代算法,计算分析不同偏斜参数对案例轴承性能的影响,结果表明,3种典型的轴线偏斜方向中,轴线投影线过支点这种偏斜方向对轴承性能影响最为严重;限制偏斜角增加的条件,除许用最小膜厚外,尚应考虑瓦块倾斜角的影响。     

不同布置方向对可倾瓦轴承性能的影响

研究了3种不同布置方向对可倾瓦轴承油膜温度、承载力、功耗及动态系数等性能的影响。计算联立求解雷诺方程、能量方程及温粘方程,应用数值解法求出轴承压力和温度分布,进而求出轴承静态性能、轴承刚度和阻尼。理论计算结果表明:载荷在瓦块上时,承载能力最大,功耗最小,但需要的供油量最大;对主刚度Kxx影响较大;载荷作用在瓦块前部时,交叉刚度也不再为0。在轴承试验台上,对可倾瓦轴承不同布置方向对油膜温度的影响进行试验验证,理论和试验趋势一致,油膜最高温度差最大达到8.8℃。     

不同布置方向对可倾瓦轴承性能的影响

研究了3种不同布置方向对可倾瓦轴承油膜温度、承载力、功耗及动态系数等性能的影响.计算联立求解雷诺方程、能量方程及温粘方程,应用数值解法求出轴承压力和温度分布,进而求出轴承静态性能、轴承刚度和阻尼.理论计算结果表明:载荷在瓦块上时,承载能力最大,功耗最小,但需要的供油量最大;对主刚度Kxx影响较大;载荷作用在瓦块前部时,交叉刚度也不再为0.在轴承试验台上,对可倾瓦轴承不同布置方向对油膜温度的影响进行试验验证,理论和试验趋势一致,油膜最高温度差最大达到8.8℃.     

转子-滑动轴承-弹性基础耦合系统瞬态响应分析

本文建立了一种转子—滑动轴承—弹性基础耦合系统瞬态响应的分析模型,以可倾瓦径向滑动轴承支持系统为例,考虑了轴颈涡动对轴承动特性的影响,将转子振动和轴承动态油膜分布耦合求解,并计入温度、流态变化对轴承动特性的影响,分析了外载荷、节点位置及弹性基础的刚度阻尼对系统瞬态响应的影响规律。     

DSP在舰船推进汽轮机的电液控制系统中的应用

舰船推进汽轮机将化石燃料的内能转换为螺旋桨的机械能,为轮船提供前进的动力。由于汽轮机装载于船体的基座上,不仅受到船体振动、冲击的影响,还会受到海上恶劣气象条件的影响。因此,采用合理的舰船汽轮机控制系统具有重要的作用。本文针对舰船汽轮机的调速、调温等控制问题,采用数字信号处理器(DSP)技术设计了一种舰船推进汽轮机的电液控制系统,并对该电液控制系统的电液伺服阀、DSP控制卡等硬件和软件程序进行详细介绍。     

轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响

为探究舰船轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响,本文建立表征轴系径向滑动轴承不对中夹角误差的计算模型,推导夹角综合误差下的轴承液膜厚度表达式。分别研究舰船轴承不对中倾角及摆角误差对液膜压力分布,承载能力及内部附加力矩的影响。研究结果表明,轴承内孔和轴颈之间的倾角和摆角误差,即使控制在船舶推进轴系校中标准CB/Z 338-2005规定的3.5×10~(–4) rad以下,依然会对其承载性能产生显著影响。并建议采用顺应轴系曲线轴线安装轴承的工艺方法,保证轴承良好的承载性能及轴系校中效果。     

船体纵横倾对推进轴系支撑轴承润滑动特性的影响

船舶在遇到极端情况时会出现纵倾和横倾状态,影响其推进轴系中径向轴承和推力轴承的润滑支撑动特性,进而影响推进轴系的振动特性。本文以某船舶推进轴系中的油润滑和水润滑径向轴承以及推力轴承为研究对象,针对其在横倾和纵倾情况下的润滑动特性进行计算研究和影响分析。计算结果表明:在工程计算中最少可以只计算2个纵倾角度下的推力轴承动特性参数,再线性外推出其他纵倾角度下的动特性参数;油润滑径向轴承表现为完全流体动力润滑状态,水润滑径向轴承勉强处于流体动力润滑状态;油槽或水槽会使润滑刚度、阻尼和轴心位置随横倾角发生不连续变化。     

基于CFD的单支点可倾瓦推力轴承静动特性分析

以单支点可倾瓦推力轴承为研究对象,基于流体动压润滑原理,建立推力轴承油膜的几何模型,采用计算流体力学的方法分析轴系非倾斜和轴系倾斜2种状态下推力轴承油膜的静动特性。通过Fluent仿真计算得到油膜表面的压强分布以及油膜提供给推力环的承载力,将计算结果处理后得到了转速-刚度表和转速-阻尼表。结果表明：轴系倾斜对油膜所产生的承载力的影响较小,但会导致不同瓦块所受的载荷大小不一,造成不同瓦块之间的性能差异;推力轴转速的变化对油膜刚度系数的影响较大,对油膜阻尼系数的影响较小;在转速不变的情况下,轴系倾斜时油膜所产生的刚度系数和阻尼系数大于非倾斜时的刚度系数和阻尼系数。     

可倾瓦推力轴承润滑油膜静动特性 计算的嵌套式二分法与应用

在舰船推进轴系纵向振动特性分析中,可倾瓦推力轴承润滑油膜的动特性是轴系力传递和振动响应分析的重要环节。该文建立了润滑油膜特性分析的理论模型,以有限差分法为基础,提出了嵌套式二分法,数值求解了油膜静动特性,并分别得出了在轴系载荷与转速独立和非独立的情况下,油膜动特性随转速的关系。解释了船舶推进轴系振动实验中,不同转速情况下,相应的频响函数幅值大小的变化规律。     

航机船用化改装动力涡轮的气动设计

本文通过航机船用化改装动力涡轮气动设计和研制的实践,结合航机改装和船用的特点,论述了进行动力涡轮气动设计的设计思想和气动特点,其中包括参数选择、设计体系、简单径向平衡计算与完全径向平衡流动计算的比较、两档功率动力涡轮的通用性设计以及采用导叶变几何来适应燃气发生器出口参数的少量调整等问题。本文提供的设计方法和数据可供航机舰用化改装动力涡轮设计参考.     

船舶推力轴承弹性金属塑料瓦应用试验研究

针对推力轴承小型化设计需求,在船舶轴系主推力轴承中引入金属塑料推力瓦,建立推力轴承实验台对其进行大载荷试验,研究弹性金属塑料瓦在船舶推进轴系领域适用性能和承压能力。试验研究结果表明:应用弹性金属塑料瓦可大幅提高推力轴承设计比压,在比压高达6.6 MPa、瓦面温度高达160℃时,推力轴承仍可正常工作。研究中形成的数据对于船舶推力轴承弹性金属塑料瓦的设计、使用具有工程指导意义。     

大型船舶核汽轮机的建模与仿真

核动力是现代舰船的发展方向,而在船舶核动力装置中,汽轮机是重要的动力转换设备,汽轮机的性能直接影响核动力装置的运转。本文以大型船舶核汽轮机为研究对象,用数学模型的方法对汽轮机的相关参数进行分析,给出核汽轮机的转速——功率模型,并使用MATLAB/Simulink验证该模型的正确性。     

船用可倾瓦推力滑动轴承监测试验台的研制

为提高船用可倾瓦推力滑动轴承运行可靠性提供参考,通过采集相关参数研究滑动推力轴承运行规律和润滑性能,设计构建一型滑动推力轴承试验台以用于研究。试验台通过变频电机实现不同转速条件,以液压加载系统来模拟轴向推力载荷,在轴瓦上布置压力、油膜厚度、温度传感器测点测量参数,编制试验台的数据采集系统。设计试验台的控制系统,并编制控制界面。通过调试,该实验台设计达到预期要求,显示出良好的操控性能。     

轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响

为探究舰船轴系轴承不对中夹角误差对其承载特性的影响,本文建立表征轴系径向滑动轴承不对中夹角误差的计算模型,推导夹角综合误差下的轴承液膜厚度表达式.分别研究舰船轴承不对中倾角及摆角误差对液膜压力分布,承载能力及内部附加力矩的影响.研究结果表明,轴承内孔和轴颈之间的倾角和摆角误差,即使控制在船舶推进轴系校中标准CB/Z 338-2005规定的3.5×10-4rad以下,依然会对其承载性能产生显著影响.并建议采用顺应轴系曲线轴线安装轴承的工艺方法,保证轴承良好的承载性能及轴系校中效果.     

某型舰船用转子系统动力学性能分析

转子系统作为汽轮机、发动机和压缩机等旋转机械核心部件,广泛应用于舰船之上,其动力学性能的分析是一个重要研究内容。为保证舰船安全和隐身性能,本文利用有限差分法求解雷诺方程,得到轴承动特性系数;利用Ansys对转子系统进行临界转速分析、不平衡响应分析、匀加速响应分析和冲击响应分析。与传统方法相比,本文考虑了轴承的弹性支撑效应和转子的陀螺效应。结果表明,本转子系统在工作转速下不会产生共振,不平衡响应较小,在匀加速状态和冲击载荷作用下,不会产生较大响应和碰擦,系统安全可靠。轴承动特性计算和有限元转子动力学分析方法,为旋转机械的设计提供指导,具有实际应用价值。