瞬变载荷作用下滑动轴承轴心轨迹计算仿真

为了研究动压滑动轴承在瞬变载荷作用下的润滑状况,在考虑轴颈惯性力和非线性油膜力的基础上,建立了滑动轴承轴心轨迹的运动方程,提出了采用欧拉法求解有限长滑动轴承瞬时轴心轨迹的数值方法。分别计算了在阶跃、矩形脉冲和正弦脉冲瞬变载荷作用下轴心轨迹、最大油膜压力及最小油膜厚度的变化规律。分析结果表明,在瞬变载荷作用时,轴心轨迹、最大油膜压力及最小油膜厚度都有较大的变化并呈现出一定的振荡过程。由于脉冲载荷的作用时间有限,随着其消失,轴心乃收敛于原平衡位置,而阶跃载荷则使轴心收敛于新的平衡位置。     

Holland轴心轨迹计算方法的改进

Holland建立的轴心轨迹计算方法中,在轴心作向心运动时,历来不计挤压油压的影响,这是不精确的。本文推荐了向心运动时挤压承载能力的计算公式,提出随之而必须区分的各种运动状态,改进了不同运动状态下相应的判别条件,并估计了在电子计算机上计算时判别条件可能产生的误差。据此,便可以在考虑向心运动挤压油压的条件下进行动载轴承轴心轨迹的计算。     

动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展

本文对动载滑动轴承润滑设计计算的研究进展进行了综述和分析,并提出了未来动载滑动轴承研究所要解决的问题。     

用汉（Hahn）法来计算动载轴承的轴心轨迹

以１６Ｖ２４０型柴油机中连杆轴承为例，介绍了如何使用汉法来计算运载非稳定径向滑动轴承的轴心轨迹。     

径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹的动态仿真

径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹直接反映了轴承的工作状况,对轴承的设计与故障诊断具有重要的作用。研究了用Hahn法对径向动压滑动轴承主轴轴心轨迹进行动态仿真的方法,并结合Reynolds积分边界争件的思想,对半Sommerfeld边界条件的应用进行了修正,提高了计算精度。     

旋转气缸压缩机缸体运动轴心轨迹的计算

利用流体动力润滑理论,建立了求解旋转气缸压缩机的缸体轴心轨迹计算模型,以一台XC—0.36/7型压缩机为例,计算了缸体的轴心轨迹,在此基础上,分析了机器的运行情况,同时根据缸体摩擦功耗的大小,确定了选择缸体结构宽度的参考依据     

动载滑动轴承疲劳失效过程研究

研究了动载滑动轴承疲劳失效过程,观察到轴瓦表面裂纹、第二相裂纹等类型。通过润滑计算得到轴心轨迹、油膜压力和合金层应力分布,对轴瓦失效过程进行了分析,结果表明,轴怕疲劳裂纹由轴瓦宏观应力分布和微观应力集中共同作用,当基体与第二相的Ｅ、μ相关工不多时,应力集中不明显,当基体与第二相的Ｅ、μ相差较多时,应力集中产生的影响不可忽略。     

轴心轨迹计算在压缩机轴承设计中的应用

主轴承和连杆轴承是压缩机的重要零件,并属于易损件。它承受的负荷虽然没有柴油机轴承那么大,变化那么激烈,但在实际使用中也常发生由于轴承损坏而迫使压缩机停车修理;在化工方面,由于停车可能带来严重的后果。因此,如何提高轴承的寿命和工作可靠性的问题也是压缩机设计者所注意的问题。     

轴心轨迹的测试分析法

在用“李萨育”图形评定主轴回转精度方面,国内外学者进行了大量的试验研究, 但通常这些“李萨育”图形直观上所表示的主轴回转轨迹只是个错觉,它与实际运动完全不一样。要用“李萨育”图形来表示主轴的真实轨迹,必须知道:(1)“李萨育”图形的基圆中心与半径;(2)基圆与图形上各点对应关系。本文提出的测量分析系统满足了这二个条件,所以可得到主轴的真实运动轨迹.     

轴心轨迹的测试分析法

在用“李萨育”图形评定主轴回转精度方面,国内外学者进行了大量的试验研究, 但通常这些“李萨育”图形直观上所表示的主轴回转轨迹只是个错觉,它与实际运动完全不一样。要用“李萨育”图形来表示主轴的真实轨迹,必须知道:(1)“李萨育”图形的基圆中心与半径;(2)基圆与图形上各点对应关系。本文提出的测量分析系统满足了这二个条件,所以可得到主轴的真实运动轨迹.     

弹性转子的轴心轨迹

研究了非线性弹性转子 -轴承系统的轴心轨迹 ,认为对称不平衡转子是连续弹性轴 ,它两端支撑在滑动轴承上 ,油膜反力采用非线性短轴承模型。推导出了系统的非线性运动方程 ,所求方程的近似周期解即为轴心轨迹。给出在某些参数下轴迹的数值计算结果     

动载滑动轴承瞬态油膜的全景实验研究

在搭建的滑动轴承实验台上,对大扰动工况下油膜全景空穴分布图像及油膜压力进行瞬态同步采集,并对图像进行后处理,以便于观察并与基于质量守恒边界条件的理论仿真结果对比,并对同一旋转周期内油膜空穴分布和不同工况下油膜压力进行对比分析。结果表明：油膜全景图像经过后处理转化为油膜原形展开图像后,图像直观,且更易于对比分析;在大扰动工况下,油膜空穴区域随最大动偏心位置迁移而迁移。     

基于质量守恒边界条件的动载滑动轴承性能分析

用不可压缩流体空穴算法描述径向滑动轴承非线性油膜力,并在此基础上分析了动载滑动轴承的性能变化。结果表明,在动载工况下,空穴的位置随着时间的推移而变化;轴颈转速对完整油膜区分布没有影响,对油膜压力大小有影响。     

滑动轴承轴心静平衡位置求解方法研究

研究滑动轴承Reynolds方程的一维有限元算法及其角向压力分布的离散方法,研究求解外载荷下的轴心静平衡位置的Newton迭代法,针对Newton迭代法在求解轴心静平衡位置时会因初值选取不当而容易发散的问题,提出一种求解任意外载荷下轴心静平衡位置的载荷逼近法。基于该算法,分析某型滑动轴承的油膜力以及油膜刚度、阻尼特性系数,研究外载荷变化时轴心静平衡位置的变化趋势。计算结果表明,所提出的载荷逼近算法,能够有效地从任意初始位置迭代求解得到在任意外载荷下轴心的静平衡位置,较好地解决Newton迭代法求轴心静平衡位置时迭代初值的选取问题。     

滑动轴承转子系统轴心位置的精确表征

针对目前主轴轴心位置的表征存在明显误差的问题,分析了误差产生的原因,提出了轴心位置的精确表征方法。通过厘清主轴轴心与轴承中心的几何位置关系,分2种情况建立轴心实际位置（Δx_0,Δy₀）与轴承表面偏移量Δx和Δy之间的映射关系,实现了主轴轴心位置的精确表征,并通过算例验证了本文所提方法的有效性。     

旋转机械轴心轨迹的自动识别

研究了轴心轨迹图形的自动识别问题，包括轴心轨迹的形状、进动方向和稳定性，提出了利用图形的不变性矩特征的识别技术，构造了基于不变性特征矩的特征向量，定义了特征矩向量之间的距离，提出了置信度的度量方法。仿真与实验结果表明，该方法可以有效地识别常见的轴心轨迹，并收到了良好的效果     

应力偶流体润滑轴承油膜压力和轴心轨迹计算

根据应力偶流体动态润滑轴承雷诺方程,运用数值计算方法研究应力偶参数对轴承润滑性能的影响。针对某柴油机轴承,分别计算采用牛顿流体和非牛顿应力偶流体润滑时的油膜压力分布和轴心轨迹。结果表明：与牛顿流体润滑相比,应力偶流体润滑时轴承的油膜压力增加,且随应力偶参数的增加,最大油膜压力出现在轴承角度增大的方向;2种润滑条件下,所计算得到的轴心轨迹形状类似,不同之处在于牛顿流体润滑时其轴心轨迹离轴承的中心比较远,而应力偶流体润滑条件下轴心轨迹随参数增加向其中心靠近且最小油膜厚度明显增大。研究表明,应力偶流体润滑与牛顿流体相比提高了油膜压力,改善了轴心轨迹,且应力偶参数越大应力偶效应越显著。     

圆柱滑动轴承计算

一、前言在叙述正文之前,让我们回顾一下下面几种情况:(1)机器的质量与轴承的设计和结构有关。要解决轴承问题,首先要决定该选用哪一种轴承——滚动轴承或滑动轴承,而这只有在详细分析了工作条件和要求之后才能决定。每种轴承皆有其特点,虽则目前滚动轴承无论在技术上和生产上都已达到高度发展阶段,然而在机械中仍有一定的场合非采用滑动轴承不可。滚动轴承还不可能完全取代滑动轴承。(2)滚动轴承之所以为设计者广泛采用,除了它本身具有某些优点之外,—部分原因应归功于它的计算方法简单化、图表化,设计者便于结合工作条件而正确选用。滑动轴承则直至不久以前尚缺乏象滚动轴承那样科学的、简单明了的计算基础,各有各的经验计算     

动载滑动轴承油膜分布及压力同步采集研究

对滑动轴承试验台进行了改造,使得油膜分布以及油膜压力同步采集成为可能。介绍了压力采集的电路设计以及程序设计。测试结果表明,实验台的改造设计是合理的,数据采集的电路设计是实用的,采集数据的程序方便直观,硬件设施和软件编程都方便可靠。     

动载工况下滑动轴承油膜边界历史迁移问题

通过对Elrod算法进行改进,得到基于质量守恒边界条件的不可压缩流体空穴算法,能用统一方程来描述动载滑动轴承完整油膜区和空穴区的润滑工况,并在此基础上开发了相应的计算手段。该算法通过引入一个中间变量ξ和一个开关函数g,不同区域给ξ赋予不同的物理意义,将完整油膜区的雷诺方程和空穴区的润滑方程统一为通用方程,可自动跟踪动态边界,使质量守恒边界条件能更为简便而精确地应用于轴承计算实际。通过与现有试验结果的比较分析发现,采用不可压缩流体空穴算法的理论计算结果能比较好地描述动载工况下油膜空穴的历史迁移过程,与试验数据能很好对应。同时研究发现,润滑油膜可以承受一定负压,空穴压力大小的选取对理论分析有相当影响。