水膜存在正壓區(qū)和空化區(qū)，最大水膜壓強(qiáng)為1.726MPa;水膜軸向壓強(qiáng)分布為中間壓強(qiáng)大，兩端壓強(qiáng)小。軸承的變形與壓力相對(duì)應(yīng):最大彈性變形出現(xiàn)在水膜最大壓強(qiáng)的位置，軸承最大變形量為8.770im;軸向方向:軸承兩端的變形小，軸承中間的彈性變形大。對(duì)比不同曲線可以得出，與不計(jì)入軸承彈性變形相比，計(jì)入軸承彈性變形時(shí)水膜最大壓強(qiáng)變小，但水膜壓強(qiáng)分布更加平緩，空化的起始位置更加滯后。

　　表1為是否計(jì)入軸承彈性變形的軸承潤(rùn)滑特性參數(shù)的對(duì)比。從表中可以得出：是否計(jì)入彈性變形對(duì)水潤(rùn)滑軸承的潤(rùn)滑特性影響較大，計(jì)入彈性變形后軸承的承載力由10159.15N減小為5576.63N，承載力近乎減小一半；計(jì)入彈性變形后，偏位角減小摩擦系數(shù)增大；計(jì)入彈性變形的軸承彈性變形為8.770pm,而該工況下水膜的最小厚度4im,可見(jiàn)軸承最大彈性變形比最小水膜厚度還大。

　　表1：是否計(jì)入彈性變形的軸承潤(rùn)滑特性參數(shù)對(duì)比

　　為水膜膜厚沿著軸承周向的分布，從圖中可以得出：在水膜楔形的收斂區(qū)，計(jì)入軸承彈性變形時(shí)的水膜膜厚比剛性軸承（不計(jì)入彈性變形）的水膜膜厚大；而在水膜楔形的發(fā)散區(qū)，水膜膜厚基本沒(méi)有變化。相同轉(zhuǎn)速和偏心率下，柔性軸承的水膜比剛性軸承的水膜厚，因此，柔性軸承的承載力比剛性軸承的承載能力小。初始最小水膜厚度7。當(dāng)軸承發(fā)生彈性介紹了水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性研究的基礎(chǔ)理論，并對(duì)采用ANSYSCFX軟件進(jìn)行水潤(rùn)滑軸承流固耦合仿真的方法進(jìn)行了研究。然后，基于該軟件分別對(duì)考慮空化和不考慮空化、不計(jì)入軸承彈性變形和計(jì)入彈性變形等情形進(jìn)行了仿真計(jì)算。通過(guò)對(duì)比仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，考慮空化和計(jì)入軸承彈性變形對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的結(jié)果有影響。南方水泵廠最后提出：對(duì)于水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的研宄，當(dāng)軸承最大彈性變形量大于最小水膜厚度的25%時(shí)，必須計(jì)入軸承彈性變形得出的結(jié)論如下：

1、仿真計(jì)算中考慮空化作用，水膜最大壓強(qiáng)以及軸承承載力增大，結(jié)果更符合實(shí)際。因此，為了獲得更加準(zhǔn)確、符合實(shí)際的仿真結(jié)果，在水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的研宄中必須考慮空化。

2、ANSYSCFX軟件能夠?qū)λ疂?rùn)滑軸承進(jìn)行流固耦合仿真。通過(guò)仿真分析得出，計(jì)入彈性變形時(shí)水膜最大壓強(qiáng)減小，軸承承載力降低，但水膜壓強(qiáng)分布更加平緩；空化發(fā)生的位置相比不計(jì)入彈性變形時(shí)的位置滯后。

　　計(jì)入軸承的彈性變形，水膜楔形收斂區(qū)水膜的厚度變大，發(fā)散區(qū)水膜膜厚基本沒(méi)變化。水潤(rùn)滑軸承通常以非金屬材料作為軸瓦材料。計(jì)入軸承變形和不計(jì)入變形，軸承的潤(rùn)滑特性是有差異的。而軸承本身的材料屬性也是影響軸承彈性變形的因素。因此，有必要研究水潤(rùn)滑軸承的材料屬性參數(shù)對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律，從而為水潤(rùn)滑軸承的選材提供指導(dǎo)。

　　軸承主要的材料屬性參數(shù)包括：彈性模量￡和泊松比。研究相同條件下，不同材料屬性參數(shù)對(duì)水潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律。無(wú)論是在水潤(rùn)滑軸承的材料選擇階段，還是在軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，軸承的彈性模量都是需要考慮的因素。當(dāng)選擇復(fù)合材料作為水潤(rùn)滑軸承的材料時(shí)，軸承的彈性模量不像金屬材料那樣是個(gè)常數(shù)，此時(shí)軸承的彈性模量是由復(fù)合材料的各種成分的彈性綜合決定的，軸承的彈性模量往往隨壓力的增大而增大。由于本文所涉及到的軸承的壓力較小，因此，近似認(rèn)為水潤(rùn)滑軸承的彈性模量是一常數(shù)。復(fù)合材料水潤(rùn)滑軸承的彈性模量較小，一般在0.l~l0GPa范圍類(lèi)。南方水泵廠的復(fù)合材料的彈性模量在lGPa左右。

　　仿真計(jì)算參數(shù)：軸承直徑D=80mm，軸承長(zhǎng)徑比Z/D=l，軸瓦厚度S=10mm,泊松比產(chǎn)0.4,半徑間隙ArA=l%。，轉(zhuǎn)速n=3OOOrpm，偏心率e=0.8，彈性模量五=400,600,800,1000,1200,1400MPa。水膜最大壓強(qiáng)增大；計(jì)入彈性變形時(shí)水膜最大壓強(qiáng)減小很多，且水膜的壓強(qiáng)分布更加平緩；2)隨著彈性模量的增大，空化的起始位置越來(lái)越提前。

　　在水膜楔形收斂區(qū)，水膜膜厚隨著彈性模量的增大而逐漸減小，在水膜發(fā)散區(qū)由于水膜壓力較小，彈性模量對(duì)水膜膜厚的影響不大。1)隨著彈性模量的增大，水膜軸向壓強(qiáng)增大；2)計(jì)入軸承彈性變形的水膜軸向壓強(qiáng)分布特征為：兩端壓強(qiáng)低，中間壓強(qiáng)高?？紤]軸瓦變形與壓強(qiáng)分布的相關(guān)性，因此，變形后軸瓦呈現(xiàn)兩端高中間低的“口袋”結(jié)構(gòu)。

　　表2：不同彈性模量的潤(rùn)滑特性參數(shù)對(duì)比

　　表2為不同彈性模量的軸承其主要的潤(rùn)滑特性參數(shù)對(duì)比，從表中可以得出：

1)水膜最大壓強(qiáng)和軸承摩擦系數(shù)隨著彈性模量的增大而減??；2)隨著彈性模量的增大軸承承載力增大；3)彈性模量對(duì)偏位角的影響不大。

　　因此，相同條件下選擇彈性模量大的材料，既可以增加軸承的承載力，又可以減小軸承的摩擦系數(shù)。但實(shí)際中選用水潤(rùn)滑軸承材料，南方化工泵應(yīng)先確定滿足承載力要求的彈性模量范圍，在滿足承載力要求的前提下選擇彈性模量較小的材料。