水泵风机配电设备的水泵具有连轴承具有结构紧凑、安装方便等优点,广泛用于汽车、纺织机械、工程机械等内燃机的冷却水泵中。随着现代内燃机的发展,对水泵轴承的工作性能,如运转速度、运行精度、耐热性和使用寿命等提出了更高的要求。如何准确地评估水泵轴承在具体应用中的各种性能指标从而实现水泵轴承的设计优化,一直以来都是工程领域的研究热点和难题。本文以WR型汽车水泵轴承为研究对象,从水泵轴承的受力和运动特性、轴承-转子系统动力学特性、热学特性和疲劳寿命等几个方面展开了较为系统深入的研究,主要研究内容和取得的成果包括：(1)在综合考虑转轴挠曲变形、润滑剂流体动压效应、滚动体离心力和轴承游隙等因素影响的基础上,建立了柔性-动压条件下的汽车水泵轴连轴承内部载荷分布和变形计算模型,能够实现对水泵轴承两滚动体列的受载、内部载荷分布及位移的准确计算。根据该模型系统研究了转轴挠曲变形、润滑剂动压效应、轴承转速与载荷大小对水泵轴承两滚动体列载荷分布和位移的影响规律。(2)考虑流体润滑膜和转轴偏斜的影响,构建了汽车水泵轴承两滚动体列各方向刚度和油膜阻尼系数的理论计算方法,实现了对不同转速下轴承刚度和阻尼较为准确的计算。计入轴上零部件的转动惯量与陀螺效应、油膜作用下的轴承刚度与阻尼,建立了非对称水泵轴承转子系统改进型传递矩阵分析模型,并利用该模型对水泵轴承-转子系统的不平衡响应和VC振动响应进行了分析计算,得到了不同转速下水泵轴承的振动响应振幅曲线以及两滚动体列的频谱与轴心轨迹图。研究了带轮不平衡量与风扇不平衡量大小和空间方位关系对水泵轴承转子系统振动特性的影响规律,得到了使转子系统各轴向位置不平衡响应振幅小时的带轮与风扇不平衡量方位差及其大小的比例关系。

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