斜齿轮啮合弯矩对风电齿轮箱行星轮滑动轴承瞬态润滑性能影响分析

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作者 李浩 谭建军 +3 位作者 朱才朝 孙义忠 孙章栋 王红霞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1010-1022,共13页

风电齿轮箱行星轮滑动轴承常被设计为以行星轮内孔和销轴分别作为轴套和轴颈,然而斜齿轮啮合弯矩容易使行星轮与销轴之间产生轴线不对中,导致边缘接触风险高,影响运行寿命。以6 MW级传动链齿轮箱行星轮滑动轴承为研究对象,考虑滑动轴承... 风电齿轮箱行星轮滑动轴承常被设计为以行星轮内孔和销轴分别作为轴套和轴颈,然而斜齿轮啮合弯矩容易使行星轮与销轴之间产生轴线不对中,导致边缘接触风险高,影响运行寿命。以6 MW级传动链齿轮箱行星轮滑动轴承为研究对象,考虑滑动轴承径向载荷、弯矩以及转速的动态影响,建立了行星轮滑动轴承瞬态摩擦-动力学耦合模型,并以风电机组传动链SIMPACK动力学模型提取的行星轮动态啮合力与时变转速作为行星轮滑动轴承的载荷与运动边界输入,分析了斜齿轮啮合弯矩、输入扭矩和滑动轴承半径间隙对行星轮滑动轴承润滑性能的影响规律,并进行了实验验证。研究结果表明,行星轮动态啮合力及其产生的啮合弯矩会造成行星轮轴心位置与偏斜角产生动态循环变化,并且随着载荷的增加,行星轮滑动轴承油膜/固体接触压力与不对中弯矩会逐渐增大;减小行星轮滑动轴承半径间隙可以有效提高其瞬态润滑性能。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 滑动轴承 瞬态润滑 斜齿轮

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偏心凸轮副时变乏油润滑数值分析

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作者 高园杰 李书义 +1 位作者 郭峰 黄积松 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期90-96,共7页

为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转... 为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转速、初始载荷和润滑油黏度等参数对接触区润滑状态的影响。结果表明:当凸轮转至180°时,膜厚最小,压力最大,乏油状况最严重;限量供油下最小膜厚出现在凸轮转角为180°时,但是凸轮转角为0°时乏油速度最快,乏油程度更深;增大凸轮旋转速度时乏油速度更快,乏油程度更深;相同供油条件下,润滑油黏度越高使得接触区乏油情况越严重,乏油速度更快,乏油程度更深;载荷对接触区的润滑状态的影响较小,只在凸轮转角为0°接触区卷吸速度最大时,能够体现出载荷对接触区润滑状态的影响。 展开更多

关键词 凸轮副 乏油润滑 时变润滑 弹流润滑

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船舶可倾瓦推力轴承工况参数对润滑特性的影响

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作者 陈泷 朱汉华 +2 位作者 杨景怿 邹琪林 李博伦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期150-157,共8页

为研究船舶工况参数对可倾瓦推力轴承稳态和瞬态润滑特性的影响,利用Matlab建立船舶可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,考虑轴瓦的热弹性变形,联立黏温方程、能量方程、油膜刚度和阻尼系数方程求解模型,研究热弹性变形以及不同载... 为研究船舶工况参数对可倾瓦推力轴承稳态和瞬态润滑特性的影响,利用Matlab建立船舶可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,考虑轴瓦的热弹性变形,联立黏温方程、能量方程、油膜刚度和阻尼系数方程求解模型,研究热弹性变形以及不同载荷和转速情况下船舶可倾瓦推力轴承的润滑特性。结果表明:考虑热弹性变形时,最小油膜厚度增大,最大油膜压力和最高油膜温度降低;在正常运行工况条件下,轴瓦的热弹性变形有利于改善推力轴承的润滑性能,轴承设计时应考虑材料的抗压性和耐热性;在转速不变时随着载荷的增大,最小油膜厚度降低,最大油膜压力、温度、油膜刚度和阻尼均增加,需要特别注意重载工况下轴承的动压润滑状况;在载荷相同的情况下,随着转速的提高,油膜厚度和油膜温度增大,油膜压力变化不明显,油膜刚度和阻尼随转速增大而降低,在转速较低时下降较为明显。研究结果为优化轴承设计、提高轴承运行的可靠性和稳定性提供参考。 展开更多

关键词 可倾瓦推力轴承 热弹流动压润滑 热弹性变形 油膜润滑特性 瞬态润滑特性

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可倾瓦推力轴承在变载荷下的瞬态润滑性能研究 被引量：4

4

作者 李忠 秦大同 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第15期1326-1328,共3页

建立了可倾瓦推力轴承中的油膜厚度方程、瞬态油膜压力方程、瞬态油膜温度方程以及求解油膜力和瓦块力矩的数学模型 ,提出了基本方程的数值求解过程 ,研究了可倾瓦推力轴承变载荷下的瞬态润滑性能。结果表明 ,随着载荷的增大 ,油膜厚度... 建立了可倾瓦推力轴承中的油膜厚度方程、瞬态油膜压力方程、瞬态油膜温度方程以及求解油膜力和瓦块力矩的数学模型 ,提出了基本方程的数值求解过程 ,研究了可倾瓦推力轴承变载荷下的瞬态润滑性能。结果表明 ,随着载荷的增大 ,油膜厚度减小 ,油膜温升增大。在达到同样载荷时 ,对于较大的载荷变化率 ,其油膜温升反而较小。另外 ,随着载荷的增大 ,瓦块的倾角也随之逐渐增大。 展开更多

关键词 可倾瓦 推力轴承 变载荷 瞬态润滑性能

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航空燃油齿轮泵滑动轴承非线性瞬态性能数值分析 被引量：4

5

作者 朱嘉兴 李华聪 +1 位作者 符江锋 刘显为 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期412-422,共11页

为研究航空燃油齿轮泵滑动轴承在复杂交变载荷扰动下的瞬态润滑行为,建立了燃油齿轮泵滑动轴承的瞬态计算模型,该模型考虑了滑动轴承油膜空化边界的质量守恒和其所处非线性动态承载环境的影响。在此基础上使用批处理技术实现了燃油齿轮... 为研究航空燃油齿轮泵滑动轴承在复杂交变载荷扰动下的瞬态润滑行为,建立了燃油齿轮泵滑动轴承的瞬态计算模型,该模型考虑了滑动轴承油膜空化边界的质量守恒和其所处非线性动态承载环境的影响。在此基础上使用批处理技术实现了燃油齿轮泵和滑动轴承的联合仿真计算,在滑动轴承的瞬态润滑计算过程中计入了燃油泵瞬态内流场和其动态载荷的耦合作用。以此进行轴心轨迹稳定性分析以及轴承瞬态润滑性能分析研究。研究结果表明:滑动轴承计算模型的计算结果与实验数据较为吻合,误差保持在1.2%以内;燃油齿轮泵的动态载荷对轴心轨迹的影响体现在轨迹未稳定段偏移的增大以及静平衡位置的消失;通过不同关键参数的对比研究发现:合理的增大宽径比或减小间隙比可以获得更为理想的轴心轨迹静平衡位置。间隙比由0.2%增至0.6%时,未稳定阶段轴心位置的变化趋势由双峰变为单峰,速度稳定段曲线的波动幅值先增大后趋于不变;当宽径比由0.6增至1.2时,全周期内速度响应曲线的偏移降低;在轴承瞬态润滑特性中,轴承载荷变化对于泄漏流量具有较强的敏感性,而对最小油膜厚度的敏感性较差。 展开更多

关键词 燃油齿轮泵 滑动轴承 稳定性 轴心轨迹 瞬态润滑特性

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可倾瓦推力轴承在工况参数变化下的瞬态润滑性能研究

6

作者 李忠 秦大同 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第4期74-76,共3页

建立可倾瓦推力轴承中的油膜厚度方程、瞬态油膜压力方程、瞬态油膜温度方程以及求解油膜力和瓦块力矩的数学模型 ,提出基本方程的数值求解过程 ,研究可倾瓦推力轴承变转速下的瞬态润滑性能。

关键词 可倾瓦 推力轴承 瞬态润滑性能 角速度 油膜厚度方程 瞬态油膜压力方程 数学模型

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渐开线斜齿轮非稳态弹流润滑数值模拟研究 被引量：40

7

作者 王文中 操鸿 胡纪滨 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期604-609,共6页

建立了渐开线斜齿轮啮合的弹流润滑计算模型,将斜齿圆柱齿轮啮合的齿面接触等效为有限长线接触的弹流润滑问题.考虑斜齿轮啮合的实际因素,将斜齿轮啮合过程中的等效曲率半径和齿面载荷的变化反映到弹流润滑计算模型中,应用统一Reynolds... 建立了渐开线斜齿轮啮合的弹流润滑计算模型,将斜齿圆柱齿轮啮合的齿面接触等效为有限长线接触的弹流润滑问题.考虑斜齿轮啮合的实际因素,将斜齿轮啮合过程中的等效曲率半径和齿面载荷的变化反映到弹流润滑计算模型中,应用统一Reynolds方程方法求得轮齿在1个完整啮合周期内的瞬时弹流润滑数值解.结果表明:斜齿轮啮合线上各点处的膜厚、压力均有较大不同,各接触点处的油膜厚度受综合曲率半径的影响较大;斜齿轮传动非稳态效应相对较弱;小齿轮齿根附近和节点位置处润滑状态较差;适当增大压力角可以改善齿轮的润滑. 展开更多

关键词 渐开线斜齿轮 非稳态弹流润滑 有限长线接触 数值模拟

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连续波状粗糙度对直齿轮热弹流润滑的影响 被引量：28

8

作者 王优强 卞荣 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期112-118,共7页

工程实践中没有理想光滑的表面,在齿轮弹流润滑中,油膜的厚度通常与某些切削工艺形成的金属表面粗糙度处于同一数量级,所以表面粗糙度对齿轮弹流润滑的影响是不应该忽略的。在考虑不同啮合点处的曲率半径、卷吸速度、轮齿载荷随时间变... 工程实践中没有理想光滑的表面,在齿轮弹流润滑中,油膜的厚度通常与某些切削工艺形成的金属表面粗糙度处于同一数量级,所以表面粗糙度对齿轮弹流润滑的影响是不应该忽略的。在考虑不同啮合点处的曲率半径、卷吸速度、轮齿载荷随时间变化的基础上,考虑轮齿表面连续波状粗糙度对弹流润滑的影响,利用多重网格技术求得齿轮瞬态微观热弹流润滑的完全数值解。结果表明,连续波状粗糙度会造成齿轮瞬态弹流润滑的油膜压力和温升产生振荡,并使最小膜厚变薄,最高压力变大,最大温升增大。轮齿间振荡的高压和高温会造成齿轮振动疲劳破坏,所以连续的波状粗糙度对齿轮的润滑是不利的。 展开更多

关键词 连续波状粗糙度 直齿轮 瞬态弹流润滑 热弹流润滑

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渐开线直齿轮时变热弹流润滑模拟 被引量：7

9

作者 王优强 黄丙习 +1 位作者 佟景伟 杨沛然 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期363-368,共6页

齿轮的非稳态弹流润滑问题,由于啮合过程中滑滚比、曲率半径、卷吸速度和载荷变化范围较大,因此数值计算稳定性很差。而考虑热效应的齿轮非稳态弹流润滑问题,数值计算就更困难。文中应用多重网格技术,考虑时变和温度场的影响,求得齿轮... 齿轮的非稳态弹流润滑问题,由于啮合过程中滑滚比、曲率半径、卷吸速度和载荷变化范围较大,因此数值计算稳定性很差。而考虑热效应的齿轮非稳态弹流润滑问题,数值计算就更困难。文中应用多重网格技术,考虑时变和温度场的影响,求得齿轮非稳态热弹流润滑问题的完全数值解,结果更接近实际。数值解得到轮齿的摩擦因数、油膜最高温升沿啮合线的变化规律以及两轮齿接触点中心压力、中心膜厚、最小膜厚沿啮合线的变化规律,同时获得任意瞬时轮齿接触点的压力、膜厚和轮齿间油膜温度分布,对分析齿轮传动问题具有重要意义。 展开更多

关键词 渐开线直齿圆柱齿轮 非稳态热弹流 多重网格法

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斜齿轮非稳态等温弹流润滑数值分析 被引量：4

10

作者 黄立 胡元中 王文中 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期23-27,共5页

建立了渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑计算的数学模型,将渐开线斜齿圆柱齿轮的啮合等效为长椭圆接触的弹流润滑问题,针对实际高速列车用齿轮在平稳运行和启动工况下,应用统一Reynolds方程方法求得了轮齿在不同啮合瞬时的非稳态弹流润滑完... 建立了渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑计算的数学模型,将渐开线斜齿圆柱齿轮的啮合等效为长椭圆接触的弹流润滑问题,针对实际高速列车用齿轮在平稳运行和启动工况下,应用统一Reynolds方程方法求得了轮齿在不同啮合瞬时的非稳态弹流润滑完全数值解。结果表明:随啮合位置不同,啮合线上各点的压力、膜厚分布均有很大变化;油膜形状受瞬态挤压效应影响,与稳态解有明显不同;主动轮齿顶/被动轮根部位润滑条件相对较差。 展开更多

关键词 斜齿轮 非稳态弹流润滑 挤压效应 长椭圆接触

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渐开线直齿圆柱齿轮非牛顿瞬态弹流润滑分析 被引量：3

11

作者 王优强 宋开利 +1 位作者 衣雪娟 佟景伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期179-181,207,共4页

齿轮的润滑设计都是应用理想牛顿流体的结果,但实际上,在中、轻载荷下Ree Eyring流体更符合实际。因 此研究齿轮在非牛顿润滑下的瞬态弹流机理,对于指导齿轮润滑问题的设计更具有工程实际价值。本文应用数值 稳定性好、收敛速度快... 齿轮的润滑设计都是应用理想牛顿流体的结果,但实际上,在中、轻载荷下Ree Eyring流体更符合实际。因 此研究齿轮在非牛顿润滑下的瞬态弹流机理,对于指导齿轮润滑问题的设计更具有工程实际价值。本文应用数值 稳定性好、收敛速度快和计算精度高的多重网格算法,得到了用Ree Eyring流体润滑的齿轮瞬态弹流问题的完全数 值解。 展开更多

关键词 渐开线直齿圆柱齿轮 瞬态弹流润滑

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一种使用非球面髋臼的金属-金属髋关节假体的时变弹流润滑分析(英文) 被引量：3

12

作者 孟庆恩 高雷鸣 +3 位作者 刘峰 杨沛然 John Fisher 靳忠民 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2009年第5期352-362,共11页

目的研究使用Alpharabola型髋臼的新型髋关节假体在实际步态条件下的弹性流体动力润滑(弹流)性能。方法建立了该新型髋关节假体的非稳态EHL模型。用ISO规定的动载运动条件表示一个常态的步态。利用多重网格技术,求解球坐标系下的雷诺方... 目的研究使用Alpharabola型髋臼的新型髋关节假体在实际步态条件下的弹性流体动力润滑(弹流)性能。方法建立了该新型髋关节假体的非稳态EHL模型。用ISO规定的动载运动条件表示一个常态的步态。利用多重网格技术,求解球坐标系下的雷诺方程、膜厚方程和载荷方程以获得完全数值解。结果分析了一个收敛的步态中润滑油膜形状和压力分布的详细变化。研究了参数α对中心膜厚、最小膜厚和中心压力的准稳态和非稳态解的影响。比较了相同参数α的准稳态解和非稳态解。在非稳态和准稳态条件下,比较了Alpharabola型髋关节假体和球形髋关节假体的润滑性能。结论结果发现,在实际步态条件下,挤压膜效应和非球形髋臼表面两者都能显著提高润滑性能,即能够使油膜增厚,最大压力减小。和球形人工髋关节相比,Alpharabola型金属-金属人工髋关节更能得益于全膜流体润滑。 展开更多

关键词 时变弹流润滑 金属-金属髋关节假体 非球形轴承表面 Alpharabola髋臼表面

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水润滑复合材料齿轮非稳态热弹流润滑分析 被引量：2

13

作者 付小芯 申立涛 王优强 《机械传动》 CSCD 北大核心 2013年第7期7-10,共4页

在水润滑条件下,对改性聚醚醚酮复合材料齿轮副啮合时的非稳态热弹流润滑机理进行了数值模拟研究,并将计算结果与等温时变解的啮合点压力、膜厚等进行了对比。结果表明,水润滑条件下,复合材料齿轮的啮合点处存在弹流润滑;在考虑温度场... 在水润滑条件下,对改性聚醚醚酮复合材料齿轮副啮合时的非稳态热弹流润滑机理进行了数值模拟研究,并将计算结果与等温时变解的啮合点压力、膜厚等进行了对比。结果表明,水润滑条件下,复合材料齿轮的啮合点处存在弹流润滑;在考虑温度场的情况下,水膜压力受温度的影响不大,而轮齿啮入点一侧的膜厚要比等温解的膜厚小,而在啮出点一侧则正好相反。 展开更多

关键词 复合材料齿轮 非稳态热弹流润滑 数值模拟

原文传递

高精度线接触时变弹流润滑问题的数值模拟研究

14

作者 吕宏强 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期351-355,共5页

针对一类简单的粗糙度模型,采用高阶间断有限元法对线接触时变弹流润滑问题进行高精度数值模拟,采用网格自适应方法减少计算量,用适合高阶格式的惩罚方法处理自由边界,对不同几何参数下该类粗糙度模型进行计算.结果表明,自适应高阶间断... 针对一类简单的粗糙度模型,采用高阶间断有限元法对线接触时变弹流润滑问题进行高精度数值模拟,采用网格自适应方法减少计算量,用适合高阶格式的惩罚方法处理自由边界,对不同几何参数下该类粗糙度模型进行计算.结果表明,自适应高阶间断有限元方法可以捕捉到时变情况下相对微观的物理细节,如由粗糙度和时变效应所引起的额外压强峰,而采用传统低精度方法很难捕捉到. 展开更多

关键词 时变弹流润滑 间断有限元 粗糙度

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