1、高速、超高速工況下,潤滑油膜極易產生破裂,從而形成空穴。空穴的產生對滑動軸承工作性能的影響越來越成為人們普遍關注的問題。其中空穴的邊界是研究焦點之一,油膜破裂邊界和油膜再形成邊界的確定是保證軸承在理想條件下運轉的必要條件。基于這個出發(fā)點,以螺旋油楔滑動軸承為對象,采用理論與實驗相結合的方法,研究了螺旋油楔滑動軸承的空穴特性,為高速滑動軸承的設計與應用奠定基礎。
　　 (1)以滿足流量平衡的油膜破裂邊界和再形成邊界為基礎,建立了將

2、完整油膜區(qū)和空穴區(qū)統(tǒng)一起來的通用方程,并導出了通用方程的差分求解公式。
　　 (2)理論研究了螺旋油楔滑動軸承的油膜破裂區(qū)形狀、油膜破裂位置、油膜再形成位置以及油膜破裂面積,揭示了油腔螺旋角、轉速、供油壓力以及偏心率對油膜空穴特性的影響規(guī)律。油腔螺旋角和偏心率是影響油膜破裂位置的兩個至關重要的因素；轉速、供油壓力的改變對油膜破裂位置沒有明顯的影響。油膜再形成位置、油膜破裂面積受油腔螺旋角、轉速、供油壓力和偏心率的影響較大。

3、>　　 (3)為了便于觀察軸承空穴,對原有的高精度滑動軸承實驗臺進行了改進。實驗中軸承材料為有機玻璃。對螺旋油楔滑動軸承的空穴特性進行了試驗研究。采集了不同轉速、供油壓力下的油膜破裂區(qū)圖像；測量了軸承端泄量、出油孔流量及平均溫升；對實驗結果進行處理,得到了油腆再形成位置及破裂面積與轉速和供油壓力的試驗關系式,發(fā)現(xiàn)了油膜破裂位置不受轉速和供油壓力的影響。并與普通三腔滑動軸承的油膜破裂區(qū)域進行了試驗對比,揭示了各自的空穴區(qū)特點。
　

4、　 (4)將本文推導的質量守恒邊界與實驗擬合邊界分別進行了比較:采用兩種邊界所計算的油膜破裂位置差距不大；一個油腔的油膜再形成位置與實驗比較接近,另兩個油腔有一定的誤差,主要是兩個油腔位于實驗臺底部,測量時的誤差所導致。油膜破裂面積的理論值與實驗值誤差較小。
　　 (5)以質量守恒邊界和實驗擬合邊界為基礎,研究了不同結構和工作參數(shù)下,邊界條件對軸承動靜特性的影響規(guī)律,揭示了這種軸承的獨有特性。結果顯示:軸承油腔結構對軸承的靜、

5、動態(tài)特性的影響較為明顯。采用兩種邊界所得結果有一定的誤差,是由于數(shù)據(jù)測量和邊界擬合的誤差所致。
　　 (6)研究了螺旋油楔滑動軸承的流體熱動力。根據(jù)實驗觀察,油膜空穴區(qū)流體由兩部分組成:油膜破裂與再形成之間的條形流以及粘附在軸頸表面的層流。因此,空穴區(qū)采用氣液兩相流共同存在的狀態(tài),即蒸汽和潤滑油的混合物?？昭▍^(qū)的物理參數(shù)以兩相流的平均特性來替代。完整油膜區(qū)采用潤滑油的物理參數(shù)。將廣義雷諾方程、油膜能量方程及軸瓦熱傳導方程聯(lián)立,分