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进油口构造型式对轴承光滑性能影响剖析
作者: 发布日期:2021-07-28
由于轴承内外圈均高速运转,以及由于发起机构造规划在的需求,光滑油喷嘴并不是直接对准轴承布置的,而是布置在间隔轴承较远的位置,光滑油需求经过一段构造复杂、壁面高速运动的流道后才干进入,因此中介轴承的光滑性能和冷却性能比其它类型的轴承差。因而,设计合理有效的中介轴承光滑系统不断是发起机设计工作中的一个重点所在。某型航空发起机中某中介轴承光滑系统的设计触及到进油口构造方式肯定的问题。进油口构造型式对轴承光滑性能的影响规律、以及在此根底上肯定可以构成最佳光滑效果的进油口构造型式,固然不断是停止设计工作时需求取得的根据,但迄今为止尚未在这方面展开过工作。
本文作者依据这一实践需求,采用计算流体动力学(CFD)和有限元技术研讨了某型航空发起机fag轴承光滑系统进油口构造型式对某中介轴承光滑性能影响的规律,并依据研讨结果提出了轴承光滑系统进油口构造设计中应加以思索的要素和倡议。本文的工作为进一步实验工作、以及中介轴承光滑系统的设计提供了参考根据。
1光滑系统构造和理论剖析模型1内环挡板位置2喷嘴位置3外环挡板位置465竖孔位置5003进油孔位置6002进油孔位置7月牙槽出口位置8环形腔出口位置图1轴承光滑流道流场剖析模型构造图图1是中介轴承光滑系统的构造简图。对中介轴承停止光滑的光滑油从喷嘴出来后,经过6个均布的直径为5mm的竖孔(位置4),再分别经过002进油孔(位置6)和003进油孔(位置5)进入轴承内部停止光滑。从轴承出来的光滑油最后分别经过月牙槽出口(位置7)和环形腔出口(位置8)流向自在腔并最终被回收。本文采用CFD有限元办法对中介轴承的整个光滑油流场停止剖析,重点研讨光滑系统进油口构造型式对光滑油活动过程的影响,从而取得其对中介轴承光滑性能的影响规律。
在剖析时分别调查了以下要素的影响:
(1)发起机的工作状态:最大出力工作状态和巡航状态。前者的工况条件为:轴承内外圈转速分别为n1=10098r/min,n2=13300r/min,喷嘴供油量为51L/min,供油压力025MPa,光滑油出口压力为00294MPa;后者的工况条件为:轴承内外圈转速分别为n1=8583r/min,n2=11308r/min,喷嘴供油量为433L/min,供油压力021MPa,光滑油出口压力为00294MPa。光滑油为4010合成光滑油,其动力粘度为00463Pas,密度为926kg/m3。计算中不思索气液两相流的影响。
(2)光滑油喷嘴的装角度和能否装置内外环挡板等几种进油口安构造型式的变化。剖析时从光滑流道的上游到下游选择了65竖孔、002及003进油孔、月牙槽及环形腔等几个位置的光滑油流量作为调查对象。其中65竖孔、002及003进油孔的流量表征了轴承腔内的光滑油存量,后两者则表征了光滑油活动的强度,这些都能够反映出轴承光滑性能的优劣。2计算结果及剖析表1不同光滑油喷嘴装置角度条件下几个位置的光滑油流量(仅有外环挡极)L/min工况参数15巡航状态最大状态45巡航状态最大状态65竖孔358349352304002进油孔-08928-12475-08608-12431003进油孔0446105316304705304677月牙槽03892045842038918045812环形腔317554263831132542352表1表示了仅有外环挡极时不同的光滑油喷嘴装置角度对上述几个位置的光滑油流量的影响。

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