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N-葉復(fù)雜形狀浮環(huán)軸承的邊界元方法

發(fā)布時間:2020-11-21 08:20
   為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)的發(fā)展,提高軸承的工作性能和使用壽命,可通過改變潤滑劑的流體動壓特性實現(xiàn)軸承的優(yōu)化設(shè)計,并引進了浮環(huán)軸承,使得液體滑動軸承的結(jié)構(gòu)、形狀日趨復(fù)雜。利用常規(guī)方法研究滑動軸承工作時潤滑油膜的動壓特性時,受到軸承的結(jié)構(gòu)、形狀影響較大,很難對多油葉復(fù)雜形狀的軸承進行有效的研究。因此需要研究一種方便有效的方法,進一步提高對復(fù)雜形狀滑動軸承特性的分析能力。 邊界元方法是把控制微分方程變換為邊界上的積分方程的數(shù)值求解方法,具有數(shù)據(jù)準備量小、計算精度高、降維求解等優(yōu)點,特別適合于復(fù)雜邊界問題的求解,是分析滑動軸承潤滑劑動壓特定的有效方法。 本文研究了適合n-葉復(fù)雜形狀浮環(huán)軸承的邊界元方法,編制了計算程序,具體對六葉柱形浮環(huán)軸承、六葉錯位浮環(huán)軸承和橄欖形浮環(huán)軸承在偏心情況下,潤滑劑動壓油膜特性進行了數(shù)值模擬,繪制了三種軸承在各偏心情況下潤滑劑的流場圖、動壓油膜在軸承表面產(chǎn)生的壓力直觀圖,得到了動壓油膜在軸承表面、浮環(huán)表面和軸頸表面產(chǎn)生的壓力的分布曲線,對三種軸承的穩(wěn)定性進行了數(shù)值比較,定量分析了各軸承在有無浮環(huán)情況下的摩擦功耗。獲得了大量數(shù)據(jù)、圖形、曲線,可為液體潤滑軸承的設(shè)計,提供理論參考。 研究結(jié)果表明,邊界元方法是分析多油葉復(fù)雜形狀浮環(huán)軸承流體動力學(xué)特性的有效工具,該項數(shù)值技術(shù)的應(yīng)用將進一步促進潤滑軸承設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。
【學(xué)位單位】:內(nèi)蒙古民族大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2009
【中圖分類】:TH133.3
【部分圖文】:

示意圖,浮環(huán)軸承,結(jié)構(gòu)示意圖,軸承


但改變軸承形狀,在軸承內(nèi)增加油葉等勢必造成軸承內(nèi)表面粗糙,使軸承的摩擦功耗增加。因此,人們在改變軸承形狀的同時,又采取在軸瓦與軸頸之間加入浮環(huán)的方法,設(shè)計出浮環(huán)軸承,其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示,以減小軸承運轉(zhuǎn)時的摩擦損耗。圖 1.1浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)示意圖 F1gure1.1Sehematiediagramoffloating一 ringbearing圖1.2三種特殊結(jié)構(gòu)浮環(huán)軸承示意圖 Sehemat1ed1agramofthreekindsofsPeeialfloating一 ringbearings

示意圖,浮環(huán)軸承,特殊結(jié)構(gòu),示意圖


造成重大的經(jīng)濟損失。普通滑動軸承已難以適應(yīng)高轉(zhuǎn)速、復(fù)雜的工作環(huán)境。為了提高潤滑軸承工作可靠性,目前對滑動軸承的研改進軸承結(jié)構(gòu),通過動力學(xué)、摩擦學(xué)、潤滑機理的分析實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的優(yōu)承結(jié)構(gòu)的改進中,多采取改變軸承形狀,添加油葉等方法設(shè)計成多油葉油膜的分布特性,增加油膜的收斂性。為了增加軸承的穩(wěn)定性,設(shè)計成但改變軸承形狀,在軸承內(nèi)增加油葉等勢必造成軸承內(nèi)表面粗糙,使軸增加。因此,人們在改變軸承形狀的同時,又采取在軸瓦與軸頸之間加,設(shè)計出浮環(huán)軸承,其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示,以減小軸承運轉(zhuǎn)時的摩擦損圖1.1浮環(huán)軸承結(jié)構(gòu)示意圖F1gure1.1Sehematiediagramoffloating一ringbearing

時軸,壓力,偏心率,浮環(huán)


圖41.3各偏心時軸承上的壓力直觀圖F1gure41.3Thepressurev1sualpietureonthesurfaeeofbearing圖4.1.3中,箭頭的長短表示壓力的大小,箭頭的方向表示壓力方向,(al一a5)(bl一bs)分別表示a、b兩種偏心方向下,偏心率為e=0.000,e=0.015,e=0.030,e=0.045=0.%0的壓力情況。從圖(a0)、圖(bo)中可明顯看出,當偏心率e=0.000時,軸頸、環(huán)、軸承的形心重合,整體成周期性關(guān)系,所以每個油葉上的壓力分布也對應(yīng)相同。有偏心情況下圖(al)與圖(bl)壓力分布也完全相同,承偏心方向有差異的原因。只是角度相差二,這只是由于6隨著偏心率的增大,浮環(huán)和軸瓦間的承載油膜不再保持周期性關(guān)系,且偏心率大,浮環(huán)與軸承之間形成的兩個楔形空間越明顯,在浮環(huán)的帶動下,潤滑油由其中個楔形大口流向小口,這樣就造成了此油楔處壓力增大;與之相反,而另一個油潤滑劑由小口流向大口處,造成該楔形處壓力減小甚至形成負壓。如圖4.1.3所示,
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號:2892791

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