高速軸承潤滑密封CFD分析技術(shù)簡報

2017-03-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1.背景描述

為了使軸承保持良好的潤滑條件和正常的工作環(huán)境,充分發(fā)揮軸承的工作性能,延長使用壽命,對滾動軸承必須具有適宜的密封,以防止?jié)櫥瑒┑男孤┖突覊m、水氣或其他污物的侵入。

滾動軸承的密封方法可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。非接觸式密封是在軸承蓋與軸承之間留一條狹窄隙縫,其間隙半徑通常是0.1mm~0.5mm。可在軸承蓋上開環(huán)形槽,或采用曲路密封,以改善密封效果。

高速軸承潤滑密封CFD分析技術(shù)簡報Pumplinx旋轉(zhuǎn)機構(gòu)有限元分析圖片2

高速軸承潤滑密封CFD分析技術(shù)簡報Pumplinx旋轉(zhuǎn)機構(gòu)有限元分析圖片3

圖1縫隙密封

2.技術(shù)難點

滾動軸承是機械傳動系統(tǒng)中應用非常廣泛的一種機械傳動元件,是傳遞運動和承受載荷的重要支撐轉(zhuǎn)動部件。滾動軸承的潤滑狀態(tài)決定著系統(tǒng)組件的運轉(zhuǎn)情況,常用的潤滑方式主要有油潤滑、脂潤滑和固體潤滑三大類。當滾動軸承在高溫、高速條件下工作時,須采用油潤滑。

密封的功能是防止油泄漏,防止設備在使用中大量發(fā)生的工作介質(zhì)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。針對軸承密封仿真,主要技術(shù)難點如下:

(1) 軸承潤滑含有油、氣兩相,仿真需采用多相流模型;

(2) 滾動軸承結(jié)構(gòu)復雜,密封處間隙較小,網(wǎng)格劃分難度大。

(3) 軸承工作轉(zhuǎn)速高,動靜邊界粘滯速度差距大,仿真收斂困難。

3.案例介紹

滾動軸承模型如下圖2所示,模型共有3個注油口,3個出口,在出口1、2環(huán)道和出口3環(huán)道之間有0.5mm縫隙。潤滑油通過注油口流入,供給滾動軸承潤滑,經(jīng)出口1、2流出,出口3為空氣出口,本文通過仿真查看潤滑油會否通過縫隙經(jīng)出口3流出。