水泵風(fēng)機(jī)配電設(shè)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(diǎn),廣泛用于汽車、紡織機(jī)械、工程機(jī)械等內(nèi)燃機(jī)的冷卻水泵中。隨著現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展,對水泵軸承的工作性能,如運(yùn)轉(zhuǎn)速度、運(yùn)行精度、耐熱性和使用壽命等提出了更高的要求。如何準(zhǔn)確地評估水泵軸承在具體應(yīng)用中的各種性能指標(biāo)從而實(shí)現(xiàn)水泵軸承的設(shè)計(jì)優(yōu)化,一直以來都是工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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(yùn)動(dòng)特性、軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性、熱學(xué)特性和疲勞壽命等幾個(gè)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(dòng)壓效應(yīng)、滾動(dòng)體離心力和軸承游隙等因素影響的基礎(chǔ)上,建立了柔性-動(dòng)壓條件下的汽車水泵軸連軸承內(nèi)部載荷分布和變形計(jì)算模型,能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵軸承兩滾動(dòng)體列的受載、內(nèi)部載荷分布及位移的準(zhǔn)確計(jì)算。根據(jù)該模型系統(tǒng)研究了轉(zhuǎn)軸撓曲變形、潤滑劑動(dòng)壓效應(yīng)、軸承轉(zhuǎn)速與載荷大小對水泵軸承兩滾動(dòng)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(dòng)體列各方向剛度和油膜阻尼系數(shù)的理論計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)了對不同轉(zhuǎn)速下軸承剛度和阻尼較為準(zhǔn)確的計(jì)算。計(jì)入軸上零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與陀螺效應(yīng)、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(jìn)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(yīng)和VC振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了分析計(jì)算,得到了不同轉(zhuǎn)速下水泵軸承的振動(dòng)響應(yīng)振幅曲線以及兩滾動(dòng)體列的頻譜與軸心軌跡圖。研究了帶輪不平衡量與風(fēng)扇不平衡量大小和空間方位關(guān)系對水泵軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)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(yīng)振幅小時(shí)的帶輪與風(fēng)扇不平衡量方位差及其大小的比例關(guān)系。

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