浮环轴承润滑过程的二维数值分析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｓ ｃ ｌａ ａ ｃ ａ ｏ ｓｐ ｏｔ ｄ ｒｖ ｄｎ ｅ ｒｔ ａ ｏ ｎ ａ ｏ ｒｔｅ ｄ ｓｇ ｆｆ ａ ｎ ｅ ｒｎ ｓ ｕ ｈ ａ ｃｅ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔ ，ｉ ｌ ｔ ，ｐ ｏ ｉｉ ｇ ｔ ｏ ｉ ｌｆｕ ｄ ｔ ｎ ｆ ｅ ｉｎ ｏ ｏ ｔｒ ｇ ｂ ａ ｉｇ ． ｓ ｉ ｅ ｈ ｅ ｃ ｉ ｏ ｈ ｌ ｉ
维普资讯
望 ！ ＝ ！ 圣
Ｃ 『 １一ｌ ４ ／Ｉ ４ １ ８ ，Ｈ －
Ｂ ｎ ０ ６， ． １ ｅ ｇ ２ ０ Ｎｏ １
轴承 ２ ０ ０ ６年 ｌ 期 ｌ
ｌ一４、 ５ ２
． 产品 设计 与应 用－ ． Ｉ ． ．
浮环轴承润滑过程的二维数值分析
张 勇， 叶子波
（ 华南理工大学 汽车学院， 广东 广州 ５０ ４ ） １６ ０
摘要： 以流体滑动轴承的润滑理论 为基础 ， 分析研究浮环轴承 的工作机理和结构 参数与性能 的关 系。对 浮环
轴 承建立力平衡 、 力矩及摩擦 功率 损失的方程式 ， 得出轴承内外膜承载能力 与相应 转速 比、 间隙 比、 心率等 偏 参数之 间的关 系。绘制 出浮环轴承压力 、 转速 比随间隙比等参数变化 的曲线图 ， 为浮 环轴承的设计 提供 理论
主要 符 号说 明
ｃ一 内外 间隙代数和 ． Ｃ——轴颈 一 。 浮环的间隙（ 内间隙）
Ｃ——浮环 一 轴瓦的间隙（ 外间隙） ｅ ＿ 偏 心距 － － Ｆ—— 内膜 的摩擦力 Ｆ——外膜 的摩擦力 。 ＾ —— 油膜 厚度
日 一 无量 纲膜 厚 ， Ｃ － ｌ
风——轴瓦半径 Ｒ——轴颈半径 Ｒ——浮环内半径 Ｒ——浮环外半径 。 Ｓ ｉ 内膜的 Ｓｍ ｅ ｅ 数 —— ｏ ｍ ｒｌ ｆｄ
方 向为摩擦学 。
轴承， 其尺寸小、 结构 简单 、 磨损小、 效率高 。由 于浮环以一定转速旋转 ， 相应 地减小 了与轴颈和
依据 。 关键词 ： 浮环轴承 ； 动压润滑 ； ； 油膜 偏心距 ； 数值计算 中图分 类号 ：Ｉ ３ ． １ ＇－ ３ ３ １Ｉ ＂１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：００ — ０ １ ０
２Ｄ Ｎｕｍ ｅ ｉａ ｌｙ ｉ ｎ Ｌｕ ｉａ ｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＦｌａ ｎ ａ ｉ ｇ ｒｃ ｌＡｎａ ｓｓｏ ｂｒｃ ｔｏ ｏ ｅ ｓｏ ｏ ｔＲｉ ｇ Ｂｅ ｒｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｂ ｉ ａ ｏ ｈ ｏ ｙ ｏ ｕ ｄ ｐ ａｎ ｂ ａｉ ｇ ，ｔｅ ｒｌｔ ｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｏ ｋ ｎ ｃ ａ ｉ ， ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｕ ｒｃ ｔ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｆ ｉ ｌ ｉ ｅ ｒｎ ｓ ｈ ｅ ａｉ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｗ ｒ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｉ ｌ ｏ ｍ ｓｒ ｃｕ ａ ａ ａ ｔｒ ｄ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｆ ｏ ｔｒ ｇ ｂ ｎ ｎ ｅ ｔ ａｅ ．Ｔ ｅ ｅ ｕ ｔ ｎ ｒ ｓａ ｌ ｈ ｒｔｅ ｆｒ ｅ ｔｕ ｔ ｒｌｐ ｒ ｍｅｅ ａ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ａ ｉ ｅ ｓ ｎ ｌ ｆ ｎ ｇｉ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔｄ ｓ ｉ ｈ ｑ ａ ｏ ｓａ ｅｅ ｔｂ ｉ ｅ ｆ ｃ ｉ ｓｄ ｏ ｈ ｏ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｙ ｎ ．ＹＥ Ｚ —ｂ ｏｇ ｉ ｏ
（ｃ ｏｌ ｆ ｕ ｍ ｔ ｅＥ ｇ ｅｒ ｇ ＳｕｈＣ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕｎ ｚｏ １ ６０ Ｃ ｎ ） Ｓ ｈｏ ｏ Ａ ｔ ｏ ｖ ｎｉ ｅｉ ， ｏ ｔ ｈｎ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ｙ Ｇ ａｇｈ ｕ５０ ４ ， ｈ ａ ｏ ｉ ｎ ｎ ａ ｅ ｔ Ｔ ｏ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｎ ｅ ｄ ｇ ｙ ａ ｃｐ ｓｕ ｚｄ ｌ ｒ ａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｆ ｔ ｇｂ ａ ｎ ；ｄ ｎ ｍｉ ｒ ｓ ｒ ｅ ｕ ｉ ｔ ｎ；ｏｌ ｄ ；ｅｃ ｎｒ ｉ ；ｎ ｍｅｉａ ａｃ ｌｔ ｎ ｏ ｒ ｉ ｅ ｉ ｂ ｃｉ ｉｆ ｍ ｃ ｅ ｔｉ ｔ ｃｙ ｕ ｒ ｌ ｃ ｕａ ｏ ｃ ｌ ｉ
Ａ ——无量纲 ， 轴承半径与长度的比值
— —
内膜相对间隙 ， ｌ Ｃ／尺 外膜相对间隙 ，： 。 Ｃ／
—
—
。
收稿 日期 ： ０ ４ — ２ ６—０ ０ ０ ４
浮环轴 承是 一 种 被 浮 环 隔 开 的双 膜 润 滑 的
作者简介 ： 张
勇 （９ ９一） 男 ， １６ ， 工学 博士 ， 副教 授， 研究
Ｓ—— 外膜 的 Ｓｍ ｒ ｌ 。 ｏ ｍｅｆｄ数 ｅ
— —
轴颈转速 ， ｍｎ ｒ ｉ ／ 浮环转速 ， ｍｎ ｒ ｉ ／
—
—
ｗｆ ——轴瓦所受载荷
￡一 轴承长度 广
— — — —
ｗ， ——浮环所受载荷
— —
。
摩擦力在浮环内产生的力矩 摩擦力在浮环外产生的力矩
油膜 压力
偏 心 率
ｂ ｌｎ ｅ ａａ ｃ ，ｍｏ ｎ ｄｆｃ ｏ ｏ ｅ ．Ｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆｔｅｃ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｐ ｅ ａ ｏ ｌａａ ｃ ｔ ｄｅ ｃ ｎｒ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｎ ａ ｉｔ ｎｐ ｗ ｒ ｈ ｆ ｃｓｏ ｈ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇｓ ｅ ｄｒｔ ，ｃｅ ｒｎ ｅｒ ｉ ａ ｃｅ ｔｃｔ ｏ ｒｉ ｅ ｉ ａ ｏｎ ｉｙ ｔｅ ｌａ ａ ａ ｉ ｆ ｏ ｎ ｒ ｄｏ ｔｒ ｌ ａｅｏ ｔｉｅ ．Ｔ ｅｐｅ ｓｒ ｄｓ ｅ ａ ｏｖ ｒｉｇｗｉ ｅｐ ｒｍｅｅ ， ｈ ｏ ｄｃ ｐ ｃｔ ｏ ｔ ｉ ｅ ｕｅ ｍ ｒ ｂａｎ ｄ ｈ ｒｓｕｅａ ｐ ｄｒｔ ａｙｎ ｔ ｔ ａａ ｔｒ ｙ ｂｈ ｎ ｎ ａ ｉ ｆ ｎ ｅ ｉ ｈｈ ｓ
维普资讯
望 ！ ＝ ！ 圣
Ｃ 『 １一ｌ ４ ／Ｉ ４ １ ８ ，Ｈ －
Ｂ ｎ ０ ６， ． １ ｅ ｇ ２ ０ Ｎｏ １
轴承 ２ ０ ０ ６年 ｌ 期 ｌ
ｌ一４、 ５ ２
． 产品 设计 与应 用－ ． Ｉ ． ．
浮环轴承润滑过程的二维数值分析
张 勇， 叶子波
（ 华南理工大学 汽车学院， 广东 广州 ５０ ４ ） １６ ０
摘要： 以流体滑动轴承的润滑理论 为基础 ， 分析研究浮环轴承 的工作机理和结构 参数与性能 的关 系。对 浮环
轴 承建立力平衡 、 力矩及摩擦 功率 损失的方程式 ， 得出轴承内外膜承载能力 与相应 转速 比、 间隙 比、 心率等 偏 参数之 间的关 系。绘制 出浮环轴承压力 、 转速 比随间隙比等参数变化 的曲线图 ， 为浮 环轴承的设计 提供 理论
主要 符 号说 明
ｃ一 内外 间隙代数和 ． Ｃ——轴颈 一 。 浮环的间隙（ 内间隙）
Ｃ——浮环 一 轴瓦的间隙（ 外间隙） ｅ ＿ 偏 心距 － － Ｆ—— 内膜 的摩擦力 Ｆ——外膜 的摩擦力 。 ＾ —— 油膜 厚度
日 一 无量 纲膜 厚 ， Ｃ － ｌ
风——轴瓦半径 Ｒ——轴颈半径 Ｒ——浮环内半径 Ｒ——浮环外半径 。 Ｓ ｉ 内膜的 Ｓｍ ｅ ｅ 数 —— ｏ ｍ ｒｌ ｆｄ
方 向为摩擦学 。
轴承， 其尺寸小、 结构 简单 、 磨损小、 效率高 。由 于浮环以一定转速旋转 ， 相应 地减小 了与轴颈和
依据 。 关键词 ： 浮环轴承 ； 动压润滑 ； ； 油膜 偏心距 ； 数值计算 中图分 类号 ：Ｉ ３ ． １ ＇－ ３ ３ １Ｉ ＂１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：００ — ０ １ ０
２Ｄ Ｎｕｍ ｅ ｉａ ｌｙ ｉ ｎ Ｌｕ ｉａ ｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｆＦｌａ ｎ ａ ｉ ｇ ｒｃ ｌＡｎａ ｓｓｏ ｂｒｃ ｔｏ ｏ ｅ ｓｏ ｏ ｔＲｉ ｇ Ｂｅ ｒｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｂ ｉ ａ ｏ ｈ ｏ ｙ ｏ ｕ ｄ ｐ ａｎ ｂ ａｉ ｇ ，ｔｅ ｒｌｔ ｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｏ ｋ ｎ ｃ ａ ｉ ， ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｕ ｒｃ ｔ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｆ ｉ ｌ ｉ ｅ ｒｎ ｓ ｈ ｅ ａｉ ｓ ｉ ｅｗｅ ｎ ｗ ｒ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｉ ｌ ｏ ｍ ｓｒ ｃｕ ａ ａ ａ ｔｒ ｄ ｐ ｒｏｍａ ｃ ｆ ｏ ｔｒ ｇ ｂ ｎ ｎ ｅ ｔ ａｅ ．Ｔ ｅ ｅ ｕ ｔ ｎ ｒ ｓａ ｌ ｈ ｒｔｅ ｆｒ ｅ ｔｕ ｔ ｒｌｐ ｒ ｍｅｅ ａ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ａ ｉ ｅ ｓ ｎ ｌ ｆ ｎ ｇｉ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔｄ ｓ ｉ ｈ ｑ ａ ｏ ｓａ ｅｅ ｔｂ ｉ ｅ ｆ ｃ ｉ ｓｄ ｏ ｈ ｏ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｙ ｎ ．ＹＥ Ｚ —ｂ ｏｇ ｉ ｏ
（ｃ ｏｌ ｆ ｕ ｍ ｔ ｅＥ ｇ ｅｒ ｇ ＳｕｈＣ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｕｎ ｚｏ １ ６０ Ｃ ｎ ） Ｓ ｈｏ ｏ Ａ ｔ ｏ ｖ ｎｉ ｅｉ ， ｏ ｔ ｈｎ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ｙ Ｇ ａｇｈ ｕ５０ ４ ， ｈ ａ ｏ ｉ ｎ ｎ ａ ｅ ｔ Ｔ ｏ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ａ ｎ ｅ ｄ ｇ ｙ ａ ｃｐ ｓｕ ｚｄ ｌ ｒ ａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｆ ｔ ｇｂ ａ ｎ ；ｄ ｎ ｍｉ ｒ ｓ ｒ ｅ ｕ ｉ ｔ ｎ；ｏｌ ｄ ；ｅｃ ｎｒ ｉ ；ｎ ｍｅｉａ ａｃ ｌｔ ｎ ｏ ｒ ｉ ｅ ｉ ｂ ｃｉ ｉｆ ｍ ｃ ｅ ｔｉ ｔ ｃｙ ｕ ｒ ｌ ｃ ｕａ ｏ ｃ ｌ ｉ
Ａ ——无量纲 ， 轴承半径与长度的比值
— —
内膜相对间隙 ， ｌ Ｃ／尺 外膜相对间隙 ，： 。 Ｃ／
—
—
。
收稿 日期 ： ０ ４ — ２ ６—０ ０ ０ ４
浮环轴 承是 一 种 被 浮 环 隔 开 的双 膜 润 滑 的
作者简介 ： 张
勇 （９ ９一） 男 ， １６ ， 工学 博士 ， 副教 授， 研究
Ｓ—— 外膜 的 Ｓｍ ｒ ｌ 。 ｏ ｍｅｆｄ数 ｅ
— —
轴颈转速 ， ｍｎ ｒ ｉ ／ 浮环转速 ， ｍｎ ｒ ｉ ／
—
—
ｗｆ ——轴瓦所受载荷
￡一 轴承长度 广
— — — —
ｗ， ——浮环所受载荷
— —
。
摩擦力在浮环内产生的力矩 摩擦力在浮环外产生的力矩
油膜 压力
偏 心 率
ｂ ｌｎ ｅ ａａ ｃ ，ｍｏ ｎ ｄｆｃ ｏ ｏ ｅ ．Ｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆｔｅｃ ｒ ｓ ｏ ｄｎ ｐ ｅ ａ ｏ ｌａａ ｃ ｔ ｄｅ ｃ ｎｒ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｎ ａ ｉｔ ｎｐ ｗ ｒ ｈ ｆ ｃｓｏ ｈ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇｓ ｅ ｄｒｔ ，ｃｅ ｒｎ ｅｒ ｉ ａ ｃｅ ｔｃｔ ｏ ｒｉ ｅ ｉ ａ ｏｎ ｉｙ ｔｅ ｌａ ａ ａ ｉ ｆ ｏ ｎ ｒ ｄｏ ｔｒ ｌ ａｅｏ ｔｉｅ ．Ｔ ｅｐｅ ｓｒ ｄｓ ｅ ａ ｏｖ ｒｉｇｗｉ ｅｐ ｒｍｅｅ ， ｈ ｏ ｄｃ ｐ ｃｔ ｏ ｔ ｉ ｅ ｕｅ ｍ ｒ ｂａｎ ｄ ｈ ｒｓｕｅａ ｐ ｄｒｔ ａｙｎ ｔ ｔ ａａ ｔｒ ｙ ｂｈ ｎ ｎ ａ ｉ ｆ ｎ ｅ ｉ ｈｈ ｓ