基于高速图像特征提取的滑动轴承空化特性试验研究及其数值仿真分析

来源：机械工程学报杂志2024年第13期北京时间：

作者：童哲铭, 马廷良, 刘浩

单位：1. 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室 杭州 310063;2. 浙江大学机械工程学院 杭州 310063

摘要：空化现象广泛存在于各种大型旋转机械的滑动轴承中，严重影响轴承的运行稳定性和承载能力。为研究其特性，本研究设计并搭建了一套滑动轴承油膜可视化试验系统，利用高速摄像机捕捉高速旋转下的油膜空化演变图像，提出了油膜空化特征图像处理及提取方法。结合数值模拟方法和试验手段进一步研究油膜空化特征及其影响因素。研究结果表明：径向滑动轴承空化气泡在油膜发散端呈现不规则轮廓的条状分布；油膜空化发展程度与轴颈转速和润滑油黏度成正相关，与供油压力成反相关。试验测试发现主轴转速从1 000 r/min增大至5 000 r/min，空化区域增大148%；润滑油黏度从50 mm2/s增大至150 mm2/s，空化区域增大170%；供油压力从0.025 MPa增大至0.150 MPa，空化区域减小77%。

关键词：滑动轴承,空化现象,计算流体力学,图像处理,高速摄影技术；

基金资助：国家自然科学基金(52075481,52375274)和国家重点研发计划(2023YFB4704300)资助项目。