軸承的負荷及磨損設計高性能的飛輪貯能系統(tǒng)時必須面對許多難題,如采用石墨纖維包裹金屬的復合材料以提高飛輪強度和最大線速度,但這樣一來就使不平衡度大大增加。為了降低不平衡度需要將旋轉軸置于密閉的真空環(huán)境中,并配合使用高精度軸承。這種軸承必須具備高轉速、極小摩擦、大剛度、高壽命和高承載能力等特性,為了滿足這些要求,人們通常選用磁軸承。Murphy等學者著重研究了磁軸承及其承載能力的問題。他們發(fā)現(xiàn)軸承負荷的最主要來源是路面沖擊和飛輪的陀螺動力學效應。
為了降低后者所產(chǎn)生的負荷,必須將飛輪的旋轉軸在垂直方向定位;為了減小車輛顛簸帶來的負荷,必須用一個兩軸萬向節(jié)支承飛輪。他們提出了陀螺效應型負荷的計算公式,同時指出萬向節(jié)的剛度和阻尼參數(shù)需仔細確定以防在某些車輛轉彎的情況下出現(xiàn)動力學不穩(wěn)定性。
內(nèi)燃機在48個轉子不同配置情況下的軸承負荷進行了詳盡的研究,他們發(fā)現(xiàn)采用8轉子配置時,燃燒負荷所產(chǎn)生的軸承理論軸向負荷為零,這樣就可以大大提高軸承壽命。但是為了應付由于噴油器或火花塞失效而導致不平衡燃燒,進而產(chǎn)生軸向負荷使內(nèi)燃機卡死,軸承必須具備一定的軸向承載力。研究表明8轉子是最理想的配置,能夠顯著降低軸向負荷從而減小振動,圓錐滾子軸承能夠有效地承載不斷波動的軸向和徑向負荷。
作者:佚名 來源:中國石油網(wǎng)