为了改善转子式高压供油泵的润滑问题,建立主轴关键润滑部位的仿真模型。基于弹流润滑和计算流体力学理论,通过Fluent与MATLAB两种仿真软件分别计算流体压力,并对比两种仿真软件计算出的油膜压力值。通过Workbench平台搭建双向流固耦合计算模型,计算不同表面粗糙度、工作转速、润滑油黏度对弹流润滑的影响。结果表明主轴转速和润滑油黏度增加都会使油膜压力和主轴的形变量显著增加,使润滑环境更恶劣;在不考虑多相流的情况下,表面粗糙度对润滑的影响较小。主轴的表面粗糙度增大对润滑油的流动具有阻滞作用,可以降低油膜压力,缓解主轴产生的形变,但效果不明显。

针对高压供油泵主轴轴承润滑问题,引入多相流模型模拟计算出润滑油膜的气穴分布,运用Fluent软件建立高压供油泵主轴端滑动轴承油膜有限元模型。依据计算流体动力学原理,运用瞬态仿真的方法分析计算不同转速、进油压力和油品黏度对油膜特性的影响。研究结果表明转速和油品黏度增加都会增大空穴面积,降低润滑效果,但油品黏度增加会使油膜承载力增大,又对润滑有一定积极作用;进油压力增加使空穴气体平均体积分数减小,油膜承载力增加,有助于润滑,增大进油压力是增强润滑效果的有效方法。