航发主轴球轴承喷油润滑热场分析及试验研究.pdf

２０２４年７月Ｊｕｌ２０２４

第５２卷第１３期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１３

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１３００７

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文献引用：刘欢，王健，朱海峰，等．航发主轴球轴承喷油润滑热场分析及试验研究［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１３）：４３４９．

Ｃｉｔｅａｓ：ＬＩＵＨｕａｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎ，ＺＨＵＨａｉｆｅｎｇ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｍａｌｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｏｉｌｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆａｅｒｏｅｎｇｉｎｅｓｐｉｎ⁃

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ｄｌｅｂａｌｌｂｅａｒｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１３）：４３４９．

航发主轴球轴承喷油润滑热场分析及试验研究

１２３１

刘欢，王健，朱海峰，张占立

（１河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１００３；２洛阳轴承研究所有限公司，

河南洛阳４７１０３９；３南京晨光集团有限责任公司，江苏南京２１０００６）

摘要：针对航发主轴三点接触球轴承高速运转时容易引起轴承烧伤问题，采用局部法建立轴承生热模型。基于流体两

相流理论和耦合传热原理，建立轴承流固耦合模型，分析转速、供油量等对流场以及轴承温度的影响。利用航发球轴承试

验机开展轴承温升试验，并对仿真结果进行验证。结果表明：随着供油量的增加，轴承外圈的油量显著增加，轴承温度下

降；当供油量达到１２Ｌ／ｍｉｎ时，继续增加供油量冷却效果减弱；随着转速增加，轴承腔内油液减少，轴承内外圈温度均

增大且内圈增幅比外圈大；随着轴向载荷增加，轴承内外圈温度均增大。试验结果与仿真计算最大误差为１０２７％，验证

了模型的合理性。

关键词：航发主轴球轴承；局部生热法；流固耦合模型；热场；喷油润滑

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中图分类号：ＴＨ１３３３；Ｖ２３３４５３

ＴｈｅｒｍａｌＦｉｅｌｄＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｆＯｉｌＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｅｒｏｅｎｇｉｎｅ

ＳｐｉｎｄｌｅＢａｌｌＢｅａｒｉｎｇ

１２３１

ＬＩＵＨｕａｎ，ＷＡＮＧＪｉａｎ，ＺＨＵＨａｉｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈａｎｌｉ

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ

Ｈｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＬｕｏｙａｎｇＢｅａｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１０３９，Ｃｈｉｎａ；

３．ＮａｎｊｉｎｇＣｈｅｎｇｕａｎｇ