排灌机械工程学报

作者：汪家琼,胡波,黄倩,朱荣生,付强,*

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 核电泵及装置智能诊断运维联合实验室, 江苏 镇江 212013; 3. 中国核电工程有限公司, 北京 100840

关键词：离心泵,轴承,疲劳寿命,数值仿真,试验验证

基金：国家自然科学基金资助项目(U20A20292);江苏省重点研发计划资助项目(BE2018112)

针对工程中常出现的离心泵轴承实际寿命低于其设计寿命问题,以IS 100-80-160型离心泵为研究对象,对其进行数值仿真,将多个工况下的仿真结果与工程中校核泵轴承寿命的Steponff经验公式进行对比,发现Steponff公式计算出的径向力值偏小.为分析Steponff公式计算的轴承寿命校核误差,将径向力加载至轴承内圈进行有限元疲劳寿命仿真分析,并搭建离心泵径向力及轴承寿命试验台进行试验验证.结果表明:径向力计算误差以及工况变化将产生较大的轴承寿命偏差,该偏差在额定工况下最大,且随着径向力变大而逐步减小;与ISO寿命计算结果对比,数值仿真疲劳寿命安全系数更高;Steponff公式的计算值不够准确,将导致轴承实际寿命与其设计寿命相差极大;在大型低比转数离心泵轴承选用中,需考量Steponff公式的适用范围,同时可应用数值仿真校核其额定寿命.研究结果可为大型泵轴承寿命校核提供一定的依据.

来源：2024年第9期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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