提出一种考虑表面形貌时可倾瓦推力轴承润滑特性的数值计算方法,采用分形函数重构了轴承润滑表面轮廓,并将表面轮廓参数整合到可倾瓦推力轴承润滑油膜的数值计算中,探索表面形貌变化对润滑特性影响。结果表明,随着尺度系数或分形维数增大,楔形油膜的厚度逐渐变小并且油膜的最大压力逐渐增大,油膜的压力分布波动越剧烈;当尺度系数改变时,油膜厚度和油压分布幅值变化,但分布趋势保持一致,分形维数则对其幅值和分布趋势都有影响;当分形参数变化时,轴承整体的承载能力和摩擦力出现波动,但波动很小。轴承表面形貌误差会对整个轴承的油膜的稳定性造成影响,因此在可倾瓦轴承的设计制造中要控制润滑表面的加工精度,保障可倾瓦推力轴承运行稳定。

本文中建立了水润滑可倾瓦推力轴承启停过程瞬态模型，采用Hertz接触模型，以自定义可倾瓦推力轴承起动过程发生初始倾斜时刻转速一初始倾斜转速Uft为对象，分析了支点接触与磨损变形量、载荷大小对水润滑可倾瓦推力轴承起动过程影响．初始倾斜转速‰随着支点变形量增大而增大，随着载荷增大而增大．在给定可倾瓦推力轴承可接受初始倾斜转速最大值Uftc。情况下，几何尺寸确定可倾瓦推力轴承载荷及支点变形均存在最大值．采用水润滑可倾瓦推力轴承性能试验台进行模型验证，结果表明：Uft测量值与数值分析结果吻合度较高，误差小于10％；采用加速度传感器及扭矩传感器联合方法可以比较准确地判断出轴承推力瓦发生倾斜时刻，从而确定可倾瓦推力轴承的Uft值．