[发明专利]一种轴承喷油润滑设计方法

说明书

一种轴承喷油润滑设计方法，包括设定液压系统的相关参数；建立供油管道模型，获取供油管道的相关参数；建立轴承和与其对应的喷油孔口之间的局部区域的CFD分析模型，通过CFD仿真和计算获得轴承的最低喷孔流速v¹；对所有轴承和与其对应的喷油孔口执行上述建模步骤；设定多组主流量和油温数据，对供油管道进行CFD仿真，获得第一数据；对第一数据进行判定：若不符合设计要求，则重复执行步骤S2至步骤S5，直至符合设计要求；作出油温‑主流量‑主油压曲线图，在油温‑主流量‑主油压曲线图上读出轴承的可被润滑区间。

技术领域

本发明涉及轴承润滑设计领域，尤其涉及一种轴承喷油润滑设计方法。

背景技术

轴承是旋转机械的关键零部件之一，一台机械设备的性能能否充分发挥与轴承的润滑是否适当密切相关，润滑是保证轴承正常运转的必要条件，对提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要的作用。尤其在高速、高压情况下，将润滑油送入到轴承的相对运动区域而使其形成一层润滑油膜，可以有效分离相对运动区域以减少摩擦和磨损。

目前在轴承的压力润滑设计时，通常只计算设计的工作温度与额定流量下供油管道对轴承的喷油量，并没有评估喷油孔与轴承的相对位置对轴承实际进油量的影响，也没有考虑非设计油温下轴承的润滑情况，因而容易出现设计工况下轴承润滑满足要求，但偏离设计工况后，轴承润滑流量较少甚至根本没有得到润滑的情况。

而目前判断轴承润滑是否满足要求，最常用的方式是通过使用透明壳体模型实验来观察轴承的润滑情况，这种实验方法可以直观观察轴承是否有油润滑，但是也有其局限性：一是实验不能覆盖较大的温度范围，如极低环境下壳体内起雾导致观察困难，高温环境下容易出现壳体漏油；二是不能覆盖较大的转速变化范围，由于透明壳体的强度限制，无法进行高转速下的实验；三是发现轴承存在润滑不良状况后，不能直接给出改善轴承润滑的关键参数。所以目前在设计轴承喷油润滑时很难对润滑的实际情况有全面的认识，也难以提出改善的方案，只能根据实验情况修改设计并重新进行实验验证，大大延长了润滑系统的开发时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可用于混合动力汽车的机电耦合系统和电机轴承的压力供油润滑设计的轴承喷油润滑设计方法。

本发明提供的轴承喷油润滑设计方法包括包括以下步骤：

S1:设定液压系统的最大主油压Pmax、油温范围和润滑用油的油品；

S2：建立供油管道模型，获取供油支管的喷油孔口到其对应轴承的最低点的相关距离参数；

S3：建立轴承和与其对应的喷油孔口之间区域的CFD分析模型，进行CFD仿真和计算，获得轴承能被其对应的喷油孔口喷出的润滑油润滑的最低喷孔流速v¹。

S4:对所有轴承和与其对应的喷油孔口执行步骤S3，获得所有轴承所对应的喷油孔口的最低喷孔流速v¹；

S5:设定多组主供油管道的主流量和油温数据组，根据所述多组主流量和油温数据组对供油管道模型进行CFD仿真，获得与所述多组主流量和油温数据组对应的多组第一数据；

S6：对步骤S5所得的所有第一数据分别进行判定，若任意轴承所对应的第一数据不符合设计要求，则对该轴承所对应的喷油孔口及供油支管重复执行步骤S2至步骤S5，直至其对应的喷油孔口的第一数据符合设计要求；

S7：根据步骤S6中的主流量和油温数据组、以及第一数据，作出油温-主流量-主油压曲线图，在油温-主流量-主油压曲线图上读出轴承的可被润滑区间。

进一步地，所述轴承喷油润滑设计方法还包括基于轴承的可被润滑区间和轴承推荐润滑范围{Qmin,Qmax}获取轴承的最佳润滑区间，所述轴承的最佳润滑区间的获取步骤如下：

通过换算公式将推荐润滑主流量范围{Qmin,Qmax}换算为推荐喷孔流速范围{vmin,vmax}；