张帆
- 作品数：20 被引量：79H指数：6
- 供职机构：西安交通大学机械工程学院现代设计与转子轴承系统教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：机械工程电气工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 轴瓦热弹变形对大直径重载滑动轴承性能的影响被引量：6
- 2014年
- 针对大直径重载实际椭圆轴承进行热弹性能研究,含静特性和动特性,变形影响的讨论主要是个案,并由此适度拓展提出了变形控制思想和初步技术。计算中,采用课题组轴承计算FORTRAN软件和商用ANSYS软件联合仿真考虑瓦块变形下的轴承特性,结果表明:表面弹性变形对轴承的间隙、最小油膜厚度和温度分布等静特性的影响较小;相比弹性变形,轴承瓦面热变形对轴承静特性影响较大,特别是功耗和最小油膜厚度,变形量与最小油膜厚度量级相同。对于较大变形的影响,提出了通过改变瓦块约束方式或结构参数两种控制变形技术来改善轴承性能,这为重载轴承的优化设计和承载能力提升提供了新的思路。因此大直径重载轴承设计时,应考虑轴承在运行时的热效应,转速越高、载荷越大时,热效应越显著。
- 张帆钟海权孙丽军官永胜袁小阳
- 关键词：椭圆轴承大直径重载热弹变形
- 瓦块固有频率对可倾瓦轴承频变刚度的影响被引量：3
- 2016年
- 为研究轻载工况下可倾瓦块固有频率和振动频率对轴承刚度的影响,基于长轴承理论建立求解可倾瓦推力轴承瓦块固有频率和频变刚度的润滑和动力学耦合模型,推导润滑模型的解析解和频变动力学特性的表达式,并通过实例计算分析载荷、支点系数(瓦进油边到支点的距离与瓦长的比值)、瓦块转动惯量等结构参数对瓦块固有频率和频变刚度的影响。结果表明:瓦块的惯性、油膜的刚度和阻尼共同决定瓦块振动的固有频率,瓦块在固有频率附近振动可以使轴承的频变刚度出现负值,甚至正负无穷大;小载荷的瓦(如非承载瓦)容易出现瓦块振动频率接近其固有频率的状况,使瓦发生共振;可倾瓦轴承设计中有必要考虑瓦块的固有频率和频变刚度来设计非承载瓦的支点系数和转动惯量,使瓦块的振动频率跨过固有频率而产生大的刚度。
- 洪红伦许吉敏陈润霖张帆吴立明袁小阳
- 关键词：轻载固有频率
- 核主泵用水润滑石墨轴承制备及性能检测的数据化研究
- 核主泵用水润滑石墨轴承研发难度大,石墨瓦块和轴承的制备及性能检测是超越设计的难点,综合提高的途径是数据化。建立的数据集涵盖石墨轴承制备、检测等过程的主要参数,重点数据是制备工艺参数温度和浸渍、检测参数石墨化度和硬度等。数...
- 张帆李跃宗贾谦袁小阳
- 文献传递
- 高温超导磁悬浮轴承的发展现状及前景被引量：3
- 2017年
- 第二类高温超导体的磁通钉扎效应使得超导体在外加磁场中无需主动控制而能稳定悬浮。利用这种无源自稳定悬浮特性,高温超导磁悬浮轴承可以实现部件之间无机械摩擦的高速相对运动,在旋转机械、飞轮储能和交通运输等方面展现出了良好的应用前景。近年来,高温超导磁悬浮轴承的发展在世界范围内取得了令人瞩目的成就,轴承的设计思想、结构和应用环境都得到了相应的拓展。从结构特征角度综述了近年来国内外超导磁悬浮轴承样机的发展现状,重点介绍了西安交通大学的超导磁液复合轴承结构及其在液体火箭中的应用方案;结合该领域的研究现状探讨了超导磁悬浮轴承有待研究的问题和应用前景,指出超导轴承应向复合支撑方向发展以利于推进应用。
- 许吉敏张飞金英泽张帆袁小阳
- 关键词：钉扎
- 南洋大酒店热水系统改造工程设计及性能分析被引量：1
- 2011年
- 针对西安南洋大酒店提出一种利用太阳能真空管集热器改造天然气锅炉供热系统的工程设计方案。首先通过热力学理论建立供热系统的数理模型,利用TRNSYS仿真软件对系统性能进行了模拟,最后对其开展技术经济性可行性分析。
- 魏宇青党建堂曹飞张帆
- 关键词：绿色节能集热器热水系统
- 螺旋槽机械密封瞬态启动过程润滑特性被引量：4
- 2020年
- 建立了螺旋槽机械密封瞬态启动过程润滑特性的计算模型,耦合求解了含流量因子、接触因子及质量守恒空化边界的雷诺方程、弹塑性粗糙峰接触方程及动力学方程,比较了不同运行工况及结构参数的润滑状态转变过程。结果表明:增速阶段流体承载力与液膜厚度不断增大,粗糙峰承载力逐渐减小至消失;相比较于流体动压润滑状态,混合摩擦状态的液膜刚度较大且振荡幅值明显,在到达脱开转速时刻有较大的轴向速度突变。受挤压效应影响,较小的启动加速度可以在低转速下进入流体润滑状态,较高的外压和较低的内压均有利于润滑状态的转变。随槽数的增加,脱开转速呈先增大后减小趋势,螺旋角与槽深的减小或槽坝比的增大均对润滑状态转变能力起促进作用。
- 徐鲁帅王赟磊张帆郝木明袁小阳
- 关键词：机械密封润滑状态
- 扰变工况下不同表面结构机械密封瞬态特性分析被引量：9
- 2020年
- 针对快变升速、密封腔压力波动、轴系扰动等扰变工况导致的非接触式机械密封动环与静环碰摩、泄漏加剧及动力失稳等问题,提出了一种内径螺旋槽、外径波锥槽和中间坝区组合的新型表面结构,并将其与螺旋槽、波锥坝槽的降漏减振功效进行了比较。首先,建立了扰变工况下摩擦学与动力学耦合的数学模型;然后,基于给定扰动工况的表征函数,全时间域联立求解含流量因子、接触因子、挤压项与考虑质量守恒空化边界的润滑方程、Jackson-Green接触方程及补偿环轴向动力学方程;最后,以承载力、泄漏量、膜厚为主要指标,对3种表面结构的瞬态响应进行了对比分析。结果表明:新型组合槽在多类扰变工况下具有出色的密封性能与稳定性,启动阶段泄漏量始终保持在最低水平,与波锥槽脱开转速相差500 r/min,压力波动工况下组合槽膜厚振动最大幅值仅为3μm,与螺旋槽相比,轴系扰动工况下其接触冲击载荷减小12 kN,瞬时泄漏量减少400 L/h。研究结果可为扰变工况下表面结构优化设计与稳定性提升提供参考。
- 徐鲁帅王赟磊张帆郝木明袁小阳
- 关键词：机械密封瞬态特性稳定性
- 四瓦可倾瓦轴承大偏心下润滑性能研究被引量：1
- 2018年
- 目前对可倾瓦轴承润滑性能的研究普遍局限于轴承偏心率0~1的范围。以四瓦可倾瓦轴承为对象,研究轴承偏心率大于1,即大偏心工况下,可倾瓦轴承的润滑性能。计算某可倾瓦轴承瓦间承载下的静动特性参数并与典型瓦面承载计算结果对比分析,并针对支点系数0.5、比压为0.6MPa的实例进行具体说明。结果表明:可倾瓦轴承在常用比压下会出现轴承大偏心状态,瓦间承载下承载力、最小膜厚和油膜刚度等关键润滑性能随偏心率变化的曲线与瓦面承载下的曲线相比有明显的滞后特点。
- 张晓静金英泽张帆陈飞袁小阳
- 关键词：大偏心润滑性能
- 提高Cu含量对锡基巴氏合金力学性能的影响被引量：6
- 2018年
- 常用的锡基巴氏合金有多种,其中Sn Sb11Cu6中铜的质量分数约为6%。本工作研究提高Cu含量对其力学性能的影响。在熔炼的Sn Sb11Cu6巴氏合金中分别添加Cu粉,浇铸得到Cu质量分数分别为7%、8%、9%、10%的4种巴氏合金试样。对试样进行金相组织分析、高温压缩试验、摩擦磨损试验以及高温硬度试验,以得到使锡基巴氏合金综合性能较优的Cu含量。结果表明:提高Cu含量对巴氏合金的金相组织影响较大,引起硬质相Cu6Sn5的增加和α固溶体(Sn)的减少,β相(Sn Sb)比例变化不大,但晶粒尺寸有所增加;随着Cu添加量的提高,试样压缩屈服强度先升高后降低,Cu添加量在1%~2%,最大压缩力和压缩屈服强度较大;Cu含量的提高对巴氏合金的摩擦系数影响不大,但是会使材料在干摩擦条件下的抗磨损性能下降。添加Cu使锡基巴氏合金中铜含量提高至7%~8%时,能够有效提高材料的高温硬度和软化温度,考虑到此材料的压缩屈服强度和摩擦磨损性能并未显著下降,可以认为此材料能够较好地用于滑动轴承,特别是重载轴承。
- 陈润霖卫洋洋贾谦许吉敏张帆袁小阳
- 关键词：巴氏合金力学性能金相组织软化温度
- 大型重载滑动轴承润滑特性的理论与试验研究被引量：13
- 2014年
- 以单机容量1 750MW级核电半速发电机试验用椭圆轴承为对象,在现场全尺寸动平衡机上进行了轴承性能试验,由此给出了椭圆轴承温度、压力和膜厚等润滑性能实测数据;采用基于经典润滑理论的基本方程,运用流体润滑软件和ANSYS软件,在计入瓦体变形的基础上联合进行了轴承静态性能求解。结果表明：大型重载轴承瓦面热弹变形与油膜厚度为同一数量级,轴承设计中必须予以考虑;额定转速为1 500r/min时,轴承测点最高瓦温为82.8℃,测点最大油膜压力为6.65MPa,瓦温和油膜压力仿真值与测试值偏差均小于5%;在额定转速附近,最小油膜厚度测试值约为254μm,仿真值与涡流法测试值的偏差为15.21%;转速在1 000~1 600r/min范围内,最小油膜厚度的仿真值与涡流法测试值的最大偏差为21.36%。理论和试验验证了考虑瓦体变形的润滑计算方法在大型重载轴承应用上是可行的。
- 张帆钟海权孙丽军陈路袁小阳
- 关键词：椭圆轴承重载润滑理论
