水泵風機配電設備的水泵具有連軸承具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便等優(yōu)點,廣泛用于汽車、紡織機械、工程機械等內(nèi)燃機的冷卻水泵中。隨著現(xiàn)代內(nèi)燃機的發(fā)展,對水泵軸承的工作性能,如運轉(zhuǎn)速度、運行精度、耐熱性和使用壽命等提出了更高的要求。如何準確地評估水泵軸承在具體應用中的各種性能指標從而實現(xiàn)水泵軸承的設計優(yōu)化,一直以來都是工程領域的研究熱點和難題。本文以WR型汽車水泵軸承為研究對象,從水泵軸承的受力和運動特性、軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性、熱學特性和疲勞壽命等幾個方面展開了較為系統(tǒng)深入的研究,主要研究內(nèi)容和取得的成果包括：(1)在綜合考慮轉(zhuǎn)軸撓曲變形、潤滑劑流體動壓效應、滾動體離心力和軸承游隙等因素影響的基礎上,建立了柔性-動壓條件下的汽車水泵軸連軸承內(nèi)部載荷分布和變形計算模型,能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵軸承兩滾動體列的受載、內(nèi)部載荷分布及位移的準確計算。根據(jù)該模型系統(tǒng)研究了轉(zhuǎn)軸撓曲變形、潤滑劑動壓效應、軸承轉(zhuǎn)速與載荷大小對水泵軸承兩滾動體列載荷分布和位移的影響規(guī)律。(2)考慮流體潤滑膜和轉(zhuǎn)軸偏斜的影響,構(gòu)建了汽車水泵軸承兩滾動體列各方向剛度和油膜阻尼系數(shù)的理論計算方法,實現(xiàn)了對不同轉(zhuǎn)速下軸承剛度和阻尼較為準確的計算。計入軸上零部件的轉(zhuǎn)動慣量與陀螺效應、油膜作用下的軸承剛度與阻尼,建立了非對稱水泵軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)改進型傳遞矩陣分析模型,并利用該模型對水泵軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應和VC振動響應進行了分析計算,得到了不同轉(zhuǎn)速下水泵軸承的振動響應振幅曲線以及兩滾動體列的頻譜與軸心軌跡圖。研究了帶輪不平衡量與風扇不平衡量大小和空間方位關系對水泵軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性的影響規(guī)律,得到了使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)各軸向位置不平衡響應振幅小時的帶輪與風扇不平衡量方位差及其大小的比例關系。

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