N-叶复杂形状浮环轴承的边界元方法

发布时间：2020-11-21 08:20

　　 为适应现代机械工业的发展,提高轴承的工作性能和使用寿命,可通过改变润滑剂的流体动压特性实现轴承的优化设计,并引进了浮环轴承,使得液体滑动轴承的结构、形状日趋复杂。利用常规方法研究滑动轴承工作时润滑油膜的动压特性时,受到轴承的结构、形状影响较大,很难对多油叶复杂形状的轴承进行有效的研究。因此需要研究一种方便有效的方法,进一步提高对复杂形状滑动轴承特性的分析能力。 边界元方法是把控制微分方程变换为边界上的积分方程的数值求解方法,具有数据准备量小、计算精度高、降维求解等优点,特别适合于复杂边界问题的求解,是分析滑动轴承润滑剂动压特定的有效方法。 本文研究了适合n-叶复杂形状浮环轴承的边界元方法,编制了计算程序,具体对六叶柱形浮环轴承、六叶错位浮环轴承和橄榄形浮环轴承在偏心情况下,润滑剂动压油膜特性进行了数值模拟,绘制了三种轴承在各偏心情况下润滑剂的流场图、动压油膜在轴承表面产生的压力直观图,得到了动压油膜在轴承表面、浮环表面和轴颈表面产生的压力的分布曲线,对三种轴承的稳定性进行了数值比较,定量分析了各轴承在有无浮环情况下的摩擦功耗。获得了大量数据、图形、曲线,可为液体润滑轴承的设计,提供理论参考。 研究结果表明,边界元方法是分析多油叶复杂形状浮环轴承流体动力学特性的有效工具,该项数值技术的应用将进一步促进润滑轴承设计技术的发展。
【学位单位】：内蒙古民族大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH133.3
【部分图文】：

但改变轴承形状，在轴承内增加油叶等势必造成轴承内表面粗糙，使轴承的摩擦功耗增加。因此，人们在改变轴承形状的同时，又采取在轴瓦与轴颈之间加入浮环的方法，设计出浮环轴承，其结构如图1.1所示，以减小轴承运转时的摩擦损耗。图 1.1浮环轴承结构示意图 F1gure1.1Sehematiediagramoffloating一 ringbearing图1.2三种特殊结构浮环轴承示意图 Sehemat1ed1agramofthreekindsofsPeeialfloating一 ringbearings

造成重大的经济损失。普通滑动轴承已难以适应高转速、复杂的工作环境。为了提高润滑轴承工作可靠性，目前对滑动轴承的研改进轴承结构，通过动力学、摩擦学、润滑机理的分析实现对结构的优承结构的改进中，多采取改变轴承形状，添加油叶等方法设计成多油叶油膜的分布特性，增加油膜的收敛性。为了增加轴承的稳定性，设计成但改变轴承形状，在轴承内增加油叶等势必造成轴承内表面粗糙，使轴增加。因此，人们在改变轴承形状的同时，又采取在轴瓦与轴颈之间加，设计出浮环轴承，其结构如图1.1所示，以减小轴承运转时的摩擦损图1.1浮环轴承结构示意图F1gure1.1Sehematiediagramoffloating一ringbearing

图41.3各偏心时轴承上的压力直观图F1gure41.3Thepressurev1sualpietureonthesurfaeeofbearing图4.1.3中，箭头的长短表示压力的大小，箭头的方向表示压力方向，(al一a5)(bl一bs)分别表示a、b两种偏心方向下，偏心率为e=0.000，e=0.015，e=0.030，e=0.045=0.%0的压力情况。从图(a0)、图(bo)中可明显看出，当偏心率e=0.000时，轴颈、环、轴承的形心重合，整体成周期性关系，所以每个油叶上的压力分布也对应相同。有偏心情况下图(al)与图(bl)压力分布也完全相同，承偏心方向有差异的原因。只是角度相差二，这只是由于6随着偏心率的增大，浮环和轴瓦间的承载油膜不再保持周期性关系，且偏心率大，浮环与轴承之间形成的两个楔形空间越明显，在浮环的带动下，润滑油由其中个楔形大口流向小口，这样就造成了此油楔处压力增大;与之相反，而另一个油润滑剂由小口流向大口处，造成该楔形处压力减小甚至形成负压。如图4.1.3所示，
【参考文献】

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本文编号：2892791