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船用磁力泵水润滑轴承振动特性研究
| 论文题名： | 船用磁力泵水润滑轴承振动特性研究 |
| 关键词： | 船用磁力泵;水润滑轴承;润滑特性;振动特性 |
| 摘要： | 水润滑轴承在船用磁力泵中起着支撑的关键作用，其对船用磁力泵轴系以及泵体振动影响也很大，直接关系到船用磁力泵能否低振动平稳运行。近年来，越来越多的研究表明水润滑轴承对机械的振动有重要影响，同时水润滑轴承已成为水力机械领域的热点，水润滑轴承对船用磁力泵振动的影响则是其中一个重要的研究方向。本文计算了水润滑轴承的润滑特性，并以润滑特性为基础进行了轴承动态特性的研究，最后分析了水润滑轴承对船用磁力泵的振动影响，以期为船用磁力泵的低振设计提供一定的借鉴。本文的研究内容与主要成果如下： 1．总结了水润滑轴承润滑特性、动态特性以及船用磁力泵振动的研究现状。 2.数值分析了轴承间隙、偏心率、长径比对于水润滑轴承润滑性能的影响。首先数值计算了各个工况下船用磁力泵内流场并进行了试验验证，然后以泵的计算结构为边界条件计算水膜的润滑特性。结果表明：（1）额定工况下扬程的计算值与试验值之间的误差为2.3%，效率的计算误差为2.8个百分点；（2）随着轴承间隙从0.07mm增大至0.109mm，水膜最大压力和水膜刚度逐渐减小、水膜承载力逐渐增大；（3）随着轴承偏心率从0.3增大至0.7和长径比从0.6增大至1.4，水膜最大压力、水膜承载力和水膜刚度均逐渐增大。 3．采用瞬态动力学分析数值分析了0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd工况下轴承间隙、偏心率和长径比对船用磁力泵轴承-转子系统动态特性的影响。研究表明：（1）当轴承间隙从0.08mm增大至0.1mm时，转子的转动配合精度逐渐变差，轴承振动逐渐增大；0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd下轴承振动速度峰值分别增大了26.1%、31.7%、54.2%；（2）当轴承偏心率从0.4增大至0.6时，转子转动同轴度变差，轴承振动逐渐增大；0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd下振动速度峰值分别增大了42.3%、30.3%、52.2%；（3）当轴承长径比从0.8增大至1.2时，轴承支撑转动稳定的能力增强，轴承振动逐渐减小；0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd下，振动速度峰值分别减小了31.5%、24.2%、48.6%。 4．数值分析了0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd工况下水润滑轴承对船用磁力泵振动特性的影响，结果表明：（1）额定工况下，泵的振动速度级随着轴承间隙的增大而增大，最大增幅为4.6%；随着轴承偏心率的增大，泵的振动速度级逐渐增大，最大增幅为2.1%；随着轴承长径比的增大，泵的振动速度级逐渐减小，最大减幅为2.9%。（2）当间隙为0.08mm时，偏心率为0.3时，长径比为1.2时，水润滑轴承对泵的诱导振动最小；（3）间隙对泵的振动影响最大，长径比对泵的振动影响次之，偏心率对泵的振动影响最小。 |
| 作者： | 夏瑞超 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 王凯;刘厚林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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