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低速重载滑动轴承混合润滑热弹流特性分析

汽轮机、轧机等重型设备在启停或载荷变动时，其支撑的滑动轴承处于低速重载工况下，润滑状态将由完全流体润滑转变为混合润滑。在混合润滑状态下，由于粘性耗散、粗糙峰接触等因素产生的热量会影响轴承压力分布和承载能力，甚至造成润滑失效。因此，需要对混合润滑状态下滑动轴承的热流体润滑特性进行深入研究分析。本文建立了耦合弹性变形、粗糙峰接触、黏温黏压效应的滑动轴承混合润滑热弹流模型。采用了有限差分法进行求解，得到轴承压力场、温度场分布以及承载力、阻力系数和端泄流量等特性参数。分析了计入热效应前后轴承在不同粗糙度、偏心率和转速下的润滑特性，并将计算结果与文献中已有实验结果对比分析，验证了模型的正确性。研究结果表明计入热效应后轴承的承载能力降低，端泄流量增大；随着载荷的增加，轴承由流体润滑向混合润滑转变，粗糙峰的接触造成热量增加，轴承的最高温度出现在最小油膜附近，由于弹性变形的存在接触压力在两端较大。本文对低速重载滑动轴承混合润滑热弹流特性分析具有参考价值。