恒流静压推力轴承油腔结构多目标优化
严仲杰1
李云鹏2
魏伟1
杜晓彤1
杨衍帅1
米振涛1
1.中国机械总院集团青岛分院有限公司,青岛 2663002.中国机械总院集团青岛分院有限公司,青岛 266300;中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044
摘要：[目的]针对恒流静压推力轴承油腔结构优化的多维度、非线性特征,为实现油膜刚度、承载倾覆力矩提升与温升降低的协同优化,开展油腔结构多目标优化研究,为静压轴承结构设计提供参考.[方法]首先,以多垫恒流静压双向推力轴承为研究对象,选取油膜刚度、最大承载倾覆力矩和温升为目标函数,建立油腔结构多目标优化数学模型;其次,改进多目标粒子群算法的惯性权重与学习因子,通过余弦递减策略和非线性调整实现算法全局与局部搜索能力的平衡,完成轴承油腔结构参数的优化设计;然后,在SolidWorks软件中建立轴承单油腔简化模型,通过ICEM软件手动划分高质量结构化网格,构建流场有限元模型;最后,采用Fluent软件开展油腔流场稳态仿真分析,对比验证优化后轴承承载能力的提升效果.[结果]经改进算法优化后,轴承油膜刚度提升22.5%,最大承载能力理论计算值提升11.9%,最大承载倾覆力矩提升21.2%,温升降低2.13%;流场仿真结果显示,轴承最大承载能力提升12.8%,与理论计算值高度吻合,验证了改进多目标粒子群算法在静压轴承油腔结构多目标优化中应用的可行性.
关键词：液体静压轴承多目标优化多目标粒子群算法流场仿真油腔结构
分类号：TH133.36(机械零件及传动装置)
资助基金：山东省重点研发计划项目(2023CXPT108)
论文发表日期：2026-05-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 143-150 )
英文信息