基于立体显示技术的多参数耦合滑动轴承三维动压特性研究

发布时间：2020-06-20 05:59

【摘要】： 滑动轴承广泛应用于旋转机械领域,对其内部机制的研究能有效提高人们对其性能的认知,其中油膜的特性研究是研究的重点之一。基于虚拟现实的可视化技术已广泛应用于机械工程的各个领域。本文应用虚拟现实立体显示技术进行径向滑动轴承油膜压力动态分布的三维可视化研究,通过人机交互操作,实时改变滑动轴承的载荷、转速、润滑油粘度、宽径比等参数,求解油膜二维雷诺方程,将三维压力数据实时显示为压力分布的三维模型,较好地实现了多参数耦合滑动轴承油膜压力分布的三维立体可视化。论文主要工作如下： 1)根据滑动轴承的特性,在一定条件下进行了合理假设,建立了滑动轴承油膜微元受力模型。通过对微元体的受力分析,得出滑动轴承油膜动压润滑雷诺方程,再根据滑动轴承几何特性,采用极坐标和差分法求解出一维雷诺方程和二维雷诺方程。为油膜压力分布三维模型显示列表的获取奠定了基础。 2)依据立体显示原理,基于OpenGL建立了主动式和被动式立体显示模式。主动式立体显示通过在同一视口,采用两个绘图缓冲区交替绘图,在屏幕上生成两幅带有视差的视图实现立体可视化；被动式立体显示的实现是通过将一个绘图缓冲区所绘制的图像一分为二,通过两个视口重叠投影在屏幕上生成两幅带有视差的视图实现立体可视化。 3)以VC++6.0为开发平台,创建MFC人机交互操作界面,将雷诺方程的求解、三维模型显示列表的获取、立体显示模块、人机交互操作模块等集成为一个整体,实现了多参数的实时交互控制与显示,人机界面友好,操作方便。 4)系统同时实现了二维压力分布与三维压力分布的计算与实时显示,可以将计算结果与物理实验台上的实验结果进行对比分析,有助于对滑动轴承的特性进行深入研究,提高滑动轴承的设计质量。由于在实际的物理实验台上不可能随意改变轴承宽径比、润滑油粘度等参数,三维压力分布也不能直观、实时、立体地显示,因此本虚拟系统是对现有滑动轴承实验台的深化与拓展。资料检索表明,目前国内尚无此类虚拟实验台。通过滑动轴承油膜压力场的三维数据可视化,进行多参数耦合滑动轴承特性动态研究,将先进的虚拟现实技术应用于滑动轴承的理论分析研究,有助于提高滑动轴承设计质量。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH133.31
【图文】：

分布曲线,流体动压,形成原理,油膜

2.2.1滑动轴承流体动压油膜的形成流体动压油膜形成原理是利用摩擦副表面的相对运动，将流体带进摩擦表面之间，形成压力油膜，将摩擦表面隔开，如图2一2所示。两个互相倾斜的平板，在它们之间充满具有一定粘度的流体。当AB以速度v向左移动，而CD保持静止时，流体在此楔形间隙中作层流流动。当各流层的速度分布规律为直线时(层流特性)，由于进口间隙大于出口间隙，则在正常情况下进口流量必大于出口流量，但液体是不可压缩的，于质量守恒原理，会在楔形间隙内形成油压，迫使大口的进油速度减小，小口的出油速度增大，从而使流经各截面的流体流量相等。同时，楔形油膜产生的内压将与外载荷相平衡。这就是流体动压滑动轴承的工作原理。氛、产油脚分布曲线\哭\、\\图2一2流体动压油膜形成原理图当滑动轴承工作时(设轴颈为转子)

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人眼视觉原理

【参考文献】