动压径向轴承形状泛函与优化设计理论研究
发布时间：2020-12-09 07:14
动压径向轴承被广泛应用于各种旋转机械中,随着现代机械向大型化、高速化、高性能方向发展,动压径向轴承形状设计方法研究成为改善或提高机组性能非常重要的发展方向。然而目前国内外的轴承形状研究局限于固有型线的改进,修型和参数优化,在己有基本结构基础上,提出新的形状设计思想或基本结构形式的难度也越来越大。为了克服这一障碍,本文重点开展了对动压轴承形状泛函及优化设计理论的研究,主要研究内容和成果包括:①分析轴承动压润滑原理,建立轴承产生动压最基本的控制方程--雷诺方程。为了求解控制方程,分析比较求解非线性偏微分方程的方法,采用基于MATLAB的PDETOOL工具箱的有限元方法求解控制方程,使原本复杂的求解过程简单化。计算结果证明基于MATLAB的PDETOOL工具箱可以简单、准确、有效地求解动压轴承优化模型中的控制方程。②分析了轴承产生动压必须具有周期性,非定常性和正定性,提出能够满足条件的四种通用型线方程表示轴承型线:基于点、基于泰勒级数、基于贝塞尔函数和基于付里叶级数的通用型线方程。从表示的复杂性、准确性和计算的难易度对四种方法进行比较,证明了基于付里叶级数的通用型线方程最适合动压轴承形状优化...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动压径向轴承示意图
图 2.3 润滑油在楔形间隙中的单元受力分析图Fig.2.3 Forced unit figure of oil in wedge-shape gap于两平板间的间隙是收敛的，且根据假设液体是不可压缩的，若流动必会导致间隙中各个截面处的流量不相等。而要稳定工作，流动必须保持连续，也就是说，间隙中的每个截面处的流量必须保移动板运动将润滑油从大间隙处带往小间隙时，会建立起流体动力流动，其流动速度的方向是从间隙中间某一最大压力处的截面下研究油膜中的一微小单元体 dxdydz 的受力情况。因假设两平板宽，故不考虑在 Z 方向的变化。故可不必考虑在 z 方向的变化。表面上沿坐标轴方向的受力情况，在单元体的左、右两表面上，沿 x 方向的增量。在单元体的上、下两表面上，作用有流体剪切力增量。研究楔形油膜中一个微单元体上的受力平衡条件:∑ =0xF( )()=0 + + +dxdzdydzdxdzppdydzpτττ
o入，积分即得xUhhpqudyho == ∫212μ3压缩，因此流经任何 x 位置处的流量 Q 都应相等是连续条件，用数学表示即为=0dxdQ()603hhhUxp= μ轴承液体动压基本方程，又称一维雷诺方程，它动压力是必要的，如果 h 不随 x 而变化，即在所有dp/dx=0 体动压力。由上式还可以看出，油膜要建立足够有足够的切身运动速度 U 及润滑油粘度μ 。是有限宽的，有限宽楔形油膜表面的几个运动如
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于泛函的动压轴承形状设计方法研究[J]. 庞晓平,陈进. 润滑与密封. 2008(06)
[2]基于泛函的动压轴承型线集成理论研究[J]. 庞晓平,陈进. 润滑与密封. 2008(02)
[3]椭圆轴承—转子系统非线性运动及稳定性分析[J]. 吕延军,虞烈,刘恒. 机械工程学报. 2006(04)
[4]基于多目标遗传算法的涡旋型线形状优化[J]. 陈进,张永栋,宋立权,王立存. 机械工程学报. 2005(01)
[5]动压油膜轴承研究现状与应用[J]. 樊红朝,杨建玺,崔勤建. 轴承. 2003(02)
[6]计算径向滑动轴承无量纲膜厚及其偏导的统一公式[J]. 邓圭玲,段吉安,朱均. 矿山机械. 2000(08)
[7]变阶梯结构自适应径向滑动轴承的研究[J]. 王凤才,袁小阳,朱均. 摩擦学学报. 2000(03)
[8]全局优化算法自适应模拟退火遗传算法的研究[J]. 樊叔维,张兴志. 光学精密工程. 1999(04)
[9]遗传算法在透平叶栅多目标优化设计中的应用[J]. 童彤,丰镇平,李军. 中国电机工程学报. 1999(06)
[10]三油叶精密轴承油膜间隙形状的摩擦性能分析[J]. 王建设. 光学精密工程. 1995(04)
本文编号：2906505
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
动压径向轴承示意图
图 2.3 润滑油在楔形间隙中的单元受力分析图Fig.2.3 Forced unit figure of oil in wedge-shape gap于两平板间的间隙是收敛的，且根据假设液体是不可压缩的，若流动必会导致间隙中各个截面处的流量不相等。而要稳定工作，流动必须保持连续，也就是说，间隙中的每个截面处的流量必须保移动板运动将润滑油从大间隙处带往小间隙时，会建立起流体动力流动，其流动速度的方向是从间隙中间某一最大压力处的截面下研究油膜中的一微小单元体 dxdydz 的受力情况。因假设两平板宽，故不考虑在 Z 方向的变化。故可不必考虑在 z 方向的变化。表面上沿坐标轴方向的受力情况，在单元体的左、右两表面上，沿 x 方向的增量。在单元体的上、下两表面上，作用有流体剪切力增量。研究楔形油膜中一个微单元体上的受力平衡条件:∑ =0xF( )()=0 + + +dxdzdydzdxdzppdydzpτττ
o入，积分即得xUhhpqudyho == ∫212μ3压缩，因此流经任何 x 位置处的流量 Q 都应相等是连续条件，用数学表示即为=0dxdQ()603hhhUxp= μ轴承液体动压基本方程，又称一维雷诺方程，它动压力是必要的，如果 h 不随 x 而变化，即在所有dp/dx=0 体动压力。由上式还可以看出，油膜要建立足够有足够的切身运动速度 U 及润滑油粘度μ 。是有限宽的，有限宽楔形油膜表面的几个运动如
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于泛函的动压轴承形状设计方法研究[J]. 庞晓平,陈进. 润滑与密封. 2008(06)
[2]基于泛函的动压轴承型线集成理论研究[J]. 庞晓平,陈进. 润滑与密封. 2008(02)
[3]椭圆轴承—转子系统非线性运动及稳定性分析[J]. 吕延军,虞烈,刘恒. 机械工程学报. 2006(04)
[4]基于多目标遗传算法的涡旋型线形状优化[J]. 陈进,张永栋,宋立权,王立存. 机械工程学报. 2005(01)
[5]动压油膜轴承研究现状与应用[J]. 樊红朝,杨建玺,崔勤建. 轴承. 2003(02)
[6]计算径向滑动轴承无量纲膜厚及其偏导的统一公式[J]. 邓圭玲,段吉安,朱均. 矿山机械. 2000(08)
[7]变阶梯结构自适应径向滑动轴承的研究[J]. 王凤才,袁小阳,朱均. 摩擦学学报. 2000(03)
[8]全局优化算法自适应模拟退火遗传算法的研究[J]. 樊叔维,张兴志. 光学精密工程. 1999(04)
[9]遗传算法在透平叶栅多目标优化设计中的应用[J]. 童彤,丰镇平,李军. 中国电机工程学报. 1999(06)
[10]三油叶精密轴承油膜间隙形状的摩擦性能分析[J]. 王建设. 光学精密工程. 1995(04)
本文编号：2906505
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