机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
23期
118-126
,共9页
熊万里%侯志泉%吕浪%阳雪兵%袁巨龙
熊萬裏%侯誌泉%呂浪%暘雪兵%袁巨龍
웅만리%후지천%려랑%양설병%원거룡
动静压轴承%刚度系数%阻尼系数%动网格
動靜壓軸承%剛度繫數%阻尼繫數%動網格
동정압축승%강도계수%조니계수%동망격
针对雷诺方程不能反映高速油流周向惯性效应、轴颈周向动压效应和静压扩散效应之间的非线性耦合关系及其对三维流场特性的影响,进而导致动静压轴承刚度阻尼的计算精度难以满足高转速精密轴承设计需要之现状,提出基于纳维-斯托克斯方程的动网格计算轴承刚度阻尼新方法.该方法采用自定义程序实现轴颈的旋转速度、位移扰动和速度扰动以及扰动过程中油膜力的计算等功能,成功将轴颈的旋转动边界转换为静边界,有效避免因轴颈旋转引起的网格畸变,并利用弹簧光顺模型更新轴颈受速度扰动和位移扰动引起的油膜网格挤压变形.通过对比研究瞬态和稳态条件下油膜力的变化,界定计算刚度阻尼系数时速度扰动和位移扰动的合理取值范围.利用所提出的方法计算典型轴承的刚度阻尼系数,再现动静压轴承油膜厚度和三维流场压力分布的动态发展过程,并采用影响系数法对该轴承的刚度系数进行试验测试.通过对比试验数据和动网格计算结果发现两者基本吻合,表明所提出的计算方法是有效可行的.
針對雷諾方程不能反映高速油流週嚮慣性效應、軸頸週嚮動壓效應和靜壓擴散效應之間的非線性耦閤關繫及其對三維流場特性的影響,進而導緻動靜壓軸承剛度阻尼的計算精度難以滿足高轉速精密軸承設計需要之現狀,提齣基于納維-斯託剋斯方程的動網格計算軸承剛度阻尼新方法.該方法採用自定義程序實現軸頸的鏇轉速度、位移擾動和速度擾動以及擾動過程中油膜力的計算等功能,成功將軸頸的鏇轉動邊界轉換為靜邊界,有效避免因軸頸鏇轉引起的網格畸變,併利用彈簧光順模型更新軸頸受速度擾動和位移擾動引起的油膜網格擠壓變形.通過對比研究瞬態和穩態條件下油膜力的變化,界定計算剛度阻尼繫數時速度擾動和位移擾動的閤理取值範圍.利用所提齣的方法計算典型軸承的剛度阻尼繫數,再現動靜壓軸承油膜厚度和三維流場壓力分佈的動態髮展過程,併採用影響繫數法對該軸承的剛度繫數進行試驗測試.通過對比試驗數據和動網格計算結果髮現兩者基本吻閤,錶明所提齣的計算方法是有效可行的.
침대뢰낙방정불능반영고속유류주향관성효응、축경주향동압효응화정압확산효응지간적비선성우합관계급기대삼유류장특성적영향,진이도치동정압축승강도조니적계산정도난이만족고전속정밀축승설계수요지현상,제출기우납유-사탁극사방정적동망격계산축승강도조니신방법.해방법채용자정의정서실현축경적선전속도、위이우동화속도우동이급우동과정중유막력적계산등공능,성공장축경적선전동변계전환위정변계,유효피면인축경선전인기적망격기변,병이용탄황광순모형경신축경수속도우동화위이우동인기적유막망격제압변형.통과대비연구순태화은태조건하유막력적변화,계정계산강도조니계수시속도우동화위이우동적합리취치범위.이용소제출적방법계산전형축승적강도조니계수,재현동정압축승유막후도화삼유류장압력분포적동태발전과정,병채용영향계수법대해축승적강도계수진행시험측시.통과대비시험수거화동망격계산결과발현량자기본문합,표명소제출적계산방법시유효가행적.
