目前,国内外高性能航空发动机的工作条件日益苛刻,主轴支承轴承的DN值不断提高。环下润滑作为一种新兴的润滑方式可以明显降低轴承内圈的工作温度,提高滑油的利用率,延长航空发动机的工作寿命,是高性能发动机研制的重要技术。为提高轴承环下润滑的性能,本文对滑油在对转轴间集油结构中的收油效率进行了分析,并给出了提高收油效率的改进方案。本次研究建立了环下润滑供油过程中各部分结构的数值计算模型以及滑油颗粒在对转轴间运动的理论计算模型。通过对集油结构整体模型、贮油槽及轴承内圈油孔数值计算模型以及轴承供油孔阻力特性模型的数值计算,全面的描述了环下润滑供油过程中滑油和空气的两相流动情况;建立了基于边界层流场结构下的轴间颗粒轨迹参数化模型,结合对集油结构整体模型的模拟结果确定了引起集油结构收油损失的主要原因;最后,对收油效率的实验测定结果以及变工况的模拟结果进行定量分析,给出了可以提高集油结构收油效率的改进意见。研究结论如下:滑油经低压轴环腔和油孔在离心力的作用下以油柱的形式被甩入对转轴间,达到高压轴集油环槽后形成油层,轴承中滚子的周期性运动对轴承内圈油孔外侧的背压并无明显影响;油坝一侧滑油的溢出现象和轴间滑油颗粒的运动对收油损失影响较小,而轴间油柱的脱落现象较为明显,因此对转轴间油柱在环形气流在的脱落现象是引起收油损失的主要原因;油柱的脱落现象是由迎风面不稳定性形成的表面波引起,同时液流边缘外侧产生的连续漩涡也会促进脱落现象,油柱的脱落量随横向气流速度大小的增加而增大;根据实验和模拟结果的对比分析发现,集油结构收油效率随高低压轴转速的增大而减小,随供油量的增大而增大。最后,结合全文给出的结构改进意见为在低压轴轴向添加油坝,并与高压轴一侧的油坝错位放置,这种方案可以有效的阻挡低压轴壁面附近从油柱脱落的滑油从轴间流失,从而提高集油结构的收油效率。