【小序】

摩擦和磨损呀，那关联词轴承性能靠近的主要迂曲之一呢。有一项新的超犀利的盘问标明，如若改动轴承的轻佻纹理，就能大大普及轴承的性能哦，这有时便是减少轴承摩擦和磨损的最棒优化主张啦。

【使用非牛顿流体改善径向轴承性能】

两个发动机部件之间的相对畅通这事儿至极让东说念主担忧，毕竟它会影响机械系统的弥远性能呀。为了能撑住这些会动的机器部件，盘问东说念主员就用上了轴承系统，因为这玩意儿毛糙又可靠，精度还挺高呢。

径向载荷的流体动压呢，径向轴承在工业中很常用，像涡轮机、压缩机和泵这些开荒齐有它。很多盘问齐主要斡旋在影响轴承性能的润滑性格方面啦，其中对非牛顿流体以及它对润滑触点性格的影响所作念的盘问是最遑急的。

这是因为非牛顿流体具备抗磨损、低摩擦以及高压的性格呀，牛顿流体的剪切应力和剪切应变性质是呈线性的呢，可非牛顿流体的性质瑕瑜线性的哦，然后用 FLUENT 软件作念了三维 CFD 分析，盘问的是用宾汉姆流体来润滑的径向轴承。

盘问东说念主员把牛顿流体跟改性物资搀和起来润滑径向轴承，这仍是由中发现了扩张以及假塑性的性格。由此得出论断，如若处于非牛顿润滑剂的情形下，承载才略和摩擦赔本会相对比较高。

在假塑性流体的情形下呀，情况刚好反过来啦。如若接洽非牛顿拉比诺维奇流动变态学的影响，那有限长度径向轴承运行的时候呢，跟牛顿润滑剂比拟，扩张润滑剂会有更高的油膜压力和负载支握值哦，不外如若加塑性润滑剂的话，情况就正值相悖啦。

施展把 MR 流体加进去，能让径向轴承的承载才略变强，盘问得出了，愚弄宾汉塑性流体的静压轴承的精确理解模子，这个模子展现了磁流变或者电流变流体的潜在用处，用于死一火屈服应力。

这施行标明，非牛顿流体在裁减杂音方面，疏水轴承比牛顿流体的作用更卓绝，至极强调宾汉姆塑性轴承，当是弧线挤压油膜轴承时，使用纵向轻佻度会让压力有点下落，名义轻佻度的增大也会对轴承启动本事的步履产生影响。

改动轴承名义的纹理呀，或者给它涂层，这能对轴承的杂音水平产生很大影响呢。对于用非牛顿润滑剂的径向轴承声学指数的盘问，目下还挺少的。本盘问主如若去分析那些名义轻佻度不相同，还有用非牛顿宾汉塑性流体润滑剂的径向轴承的摩擦学和声学步履。

盘问把轴承的偏心率比以及多相空化这类要素齐接洽进去了，还愚弄了革新后的气液两相流模子，想法是能精确地量度轴承的声学步履呢，这是通过计较不成压缩流体的纳维 - 斯托克斯方程来实现的。

【轴承摩擦学性格】

在这使命里，盘问东说念主员利用 K - ε 尺度以及湍流模子去求解雷诺平均纳维 - 斯托克斯方程，还愚弄质料守恒方程来算出流体流动的参数呢。通过对流体施加在轴承名义的压力进行计较，就能得出轴承的承载才略啦。

对于宾汉塑性润滑剂的流动步履呀，咱这盘问用 Herschel-Bulkley 模子来建模啦。这个模子呢，能把宾汉塑性润滑剂的非牛顿流变性质给形容出来，也便是说呀，在开动流动之前呢，得有个有限的屈服应力呢。通过调治这模子的参数值呀，就能模拟宾汉塑性润滑剂的性格啦。

还得接洽名义的轻佻度呀，这对轴承内润滑剂的流动有影响呢。通过愚弄砂粒模子去模拟信得过的轻佻名义，就能详情等效的砂粒轻佻度高度，然后把它颐养成几何名义轻佻度的高度。轴承的轻佻度和参数 R 是有关系性的，还能通过关系方程来计较呢。

这项盘问的想法呢，是通过对计较流体的能源学步履进行考量，把宾汉塑性润滑剂以及名义轻佻度等要素齐接洽进去，以此来盘问轴承的摩擦学性格以及噪声产生情况。在疏通的操作要求下进行屡次计较，还要盘问不同网格层下的流体能源压力情况。字据敏锐性收尾，把润滑油层给别离出来了。

当把层进行别离后，那几个值对 CFD 模子里流体能源压力的影响如若小于 4%呢，咱这盘问就用了八层的域别离啦，这种别离能给出合理的计较时代，还有好治理的寂寞网格级别呢。

这使得在径向、圆周以及轴向方朝上的网格散布是 836025 啦，计较域里的元素数目为 72,000 呢，节点数目是 84,240 呀，最大偏度是 0.42322 哦，轴颈相对固定轴承名义会随着转速ω移动呢，仿真经由中使用了压力进口和压力出口领域要求哟。

进口和出口处的压力值呢，就假定成环境压力或者零压力呗。名义的转速呀，要按照每分钟 120 转的速率去调治呢，这么就能顺应移动壁领域要求啦。轴承的轻佻度等第 R 呢，在 0 微米、0.4 微米、1.6 微米和 12.5 微米之间来往变化哦。

为特出到准确的压力计较呀，就用 SIMPLE 有有计划去作念速率 - 压力的耦合啦。在空间破裂化这方面呢，动量、湍流动能以及湍流耗散率用的是一阶上作风式，体积分数选的是 QUICK 有有计划，基于压力的求解器呢，用的是方程的欠恣意顺次来调治计较变量的更新频率哟。

把压力、动量、湍流动能以及湍流耗散率的欠恣意因子，从原先的默许值裁减到概况 0.2、0.2 还有 0.5 啦，这么能让管理速率变快呢。咱这盘问是用 ANSYS 来模拟轴承的摩擦学性格哒，把计较域构建、领域要求竖立还有求解器参数确立这些方面的顺次齐详备地说啦。

【革新承载才略、裁减杂音】

通过对比施行收尾，考据了所研发的计较顺次。收尾标明，现时仿真和之前的仿真收尾收支概况 4%，跟施行收尾的纰谬约为 6%。用这儿生成的 CFD 代码得出的数值，和已发布的收尾很接近，这就施展了现时数值模子是灵验的。

目下的仿真跟之前发布的仿真，相反概况是 4%，而目下的仿真和施行的收尾偏差概况是 6%，这就证据，用目下生成的 CFD 代码得出的值，在数值和施行方面齐跟已发布的值很接近，也施展了目下这个数值模子是灵验的。

在承载才略这方面呀，如若名义轻佻度降到了理思的进度，那轴承的承载才略就会达到最高啦；如若名义轻佻度变高了呢，承载才略就会裁减咯。

在摩擦力这方面呀，和那种理思的光滑径向轴承比起来呢，轻佻度低一些就会让摩擦力增大啦，可如若轻佻度水平飞腾到“轻佻”这个进度呢，摩擦力就会缓缓变小啦，比及了最高的轻佻度水平的时候，跟理思的光滑轴承比呢，摩擦力也就只增多了还不到 2%呢。

在声学性能这块呢，我们盘问了轴承杂音，其中主要规画——平均声功率水平哦，轻佻度让平均声功率级裁减啦。当轻佻度水平束缚增多的时候，声功率水平就会下落呢，也便是说增多名义轻佻度能够裁减轴承杂音哟。

目下的数值模子，在算出来的收尾上，跟已经公布的仿真和施行收尾很邻近呢，名义轻佻度对轴承的承载才略、摩擦力以及杂音水平齐有着权臣的影响，以后的盘问得进一步把名义轻佻度给优化好，像体式啦、轻佻区域的大小啦还有最好轻佻度值 R 一个之类的。

盘问东说念主员要深刻盘问轴承摩擦性能的话，就得接洽名义轻佻度、压力弧线以及蒸汽体积分数对它的影响啦。在轴承中平面区域的分析收尾里，偏心率比是 0.4 呢，轴颈转速为 120 rpm 呀。大压力区域处在 90°到 150°之间，最小压力则散布在 150°到 360°之间。

当名义轻佻度达到最小那值的时候，最高压力会出目下这个位置嘞。如若名义轻佻度是 12.5 μm 呢，压力就最低啦。随着名义轻佻度束缚增多呀，预期的峰值压力值就会下落嘞，在不同名义轻佻度等第 R 值的情况下，粗轴承的流体能源压力也会裁减哒。

轴承名义如若越轻佻，那最大压力就越低啦，在径向轴承里会形成一个 65°到 75°角的蒸汽区域呢，这就证据我们这个盘问用的气蚀模子，也便是多相搀和气空化顺次，是不错形容粗加工轴承中不雅察到的气蚀气候的，底下这张图讲的是偏心率比对粗加工径向轴承的承载才略和平均声功率水平的影响。

通过 CFD 分析施行能不雅察到，在不同名义轻佻度的情况下，宾汉塑性润滑剂在轴承里的流动步履。当名义轻佻度增大时，轴承名义的最大压力会相应裁减，原因是轻佻名义提供了更多的构兵面积，进而增多了润滑剂的黏赞赏润滑恶果。

在比较轻佻的名义上呀，润滑剂能更好地把名义的凹坑给填满啦，这么就能形成更通晓的润滑膜啦，局部的高压力区域也就减少啦。在作念施行的时候呢，不雅察到一个有道理的气候，便是在轴承的 65°到 75°这个角度领域内，存在着压力赔本呢。

这有时是因为阿谁角度处的名义样子特色，形成了流体能源学的不通晓，让润滑剂在这儿没法形成优良的润滑膜，进而普及了摩擦和压力。宾汉塑性润滑剂的粘度超高，是以能把名义凹坑灵验填满，还能给出较好的摩擦保护奏效。

过高的黏度有可能会加大润滑剂的黏附力，激励一定量的能量损耗。如若接洽轻佻度的话，盘问东说念主员就能看到宾汉塑性润滑剂流体中径颈轴承的压力散布状态。把名义轻佻度增多，就能让轴承名义的最大压力裁减，还能普及润滑恶果呢。

有些特定的名义格式，有时会激励流体能源学的不通晓，润滑膜没法在阿谁区域形成。这些发现给轴承遐想和润滑剂选拔提供了要道的参考依据，能普及轴承的摩擦性能和寿命。这项盘问针对使用非牛顿宾厄姆塑料润滑的工程粗轴颈轴承，张开了深刻的摩擦学和声学性格方面的盘问。

不论轻佻度等第咋样，理思光滑轴承和粗加工轴承的摩擦力相反不算大。从声学步履方面来看，轻佻度水平一增多，声功率水平就会裁减。给轴承增多轻佻度好像是一种能裁减杂音的主张，不外降噪恶果不是很显著。

进一步盘问能把能量方程给引入进来，这么就能对轴承有个更全面的形容啦。要思补充工程粗加工轴颈轴承的参考呢，就得进行更深刻的盘问，把轻佻度参数给优化好，像轻佻度体式、轻佻区域的大小还有最好轻佻度水平这些齐得接洽到。

这么能让润滑剂的黏附性和填充性能变好，从而形成更通晓的润滑膜，裁减了摩擦和磨损的风险。

在轴承的特定角度领域里能不雅察到压力赔本，很可能是因为这个角度处的名义样子特征，激励了流体能源学的不通晓性，这就让润滑剂在这儿没法形成充足的润滑膜，从而增多了摩擦和压力。

较高的黏度有可能导致一定的能量损耗呢。在本色的应用经由里，得抽象考量润滑剂的黏度以过甚他的性能规画，这么才能均衡好润滑恶果和能量损耗。通过把轻佻度接洽进去，在宾汉塑性润滑剂流体动径颈轴承的 CFD 分析中，盘问东说念主员发现，普及名义轻佻度能够裁减最大压力，还能改善润滑恶果。

在特定的角度领域内呀，名义的样子特征呢，有可能会激励流体能源学的不通晓性哦。这些盘问出来的收尾呢，对于轴承的遐想啦、润滑剂的选拔啦，还有摩擦性能的普及呀，齐有着很遑急的参考价值呢。在本色应用的时候呢，得抽象着去接洽，像名义的轻佻度以过甚他的一些要素呀，这么才能优化轴承的性能和寿命呢。

【结语】

利用轻佻纹理，加上用非牛顿流体润滑剂的径向轴承遐想，能普及轴承性能，让承载才略变好还能减少杂音，这种优化遐想为机械工业开辟了新标的，变成新器具，让机械系统性能弥远获得优化。

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