进油压力对可倾瓦径向滑动轴承静动特性的影响

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Ｋｅｙｖｍ油：Ｔｕｔ一ｆｐａｄＪｏｏｒｎ目肠ｅａｉｒｔｔｇＳ加恢Ｃｂａｒａｃｔｅｚｉｓｄｅｓ肠爪．血Ｃｂｍｔｅｉｒｓｉｔｃｓ
ＺｈａｏＳａｎｘｉｎｇＤａｉＸｕｄｏｎｇＸｕＨｕａＺｈｕｊｕｎ
Ｐｏ＋ＰＦｏ￥＋尸。 △ ，＋Ｐ＂Ａ，ｓ＇＋Ｐｎ＇４式中，Ｐｏ是平衡状态下的油膜压力ｐｔ，Ｐｑ是油膜压加寸小扰动的偏导数
｛：｝
分别求解方程（６ａ）一（６ｅ），在满ｈｉ件（３）的情况下，可以得到每块瓦上的油膜压力及对其扰动的偏导数，之后通过积分合成、坐标变换，就可以得到可
ｈｏ
万方数据
ｅｓｉｎ（沪一汽）十哪，。为偏心距，。二凡一乓为瓦块半径间隙（ＲＰ为瓦块内圆弧半径），己二Ｒ＃一Ｒ，为支
点圆半径间隙（Ｒ，为支点圆半径）。８是瓦块的摆
角，它可以通过油膜压力对瓦块支点的力矩平衡条件来确定。当各瓦块质量及支点摩擦力忽略不计时，各瓦块油膜压力对支点的合力矩为零，即：
Ｐｅ，Ｐ，，
倾瓦轴承的性能参数川。
计算供油压力对轴承性能参数的影响、以对称均布的四瓦可倾瓦轴承为例（如图Ｉ）厂基本参数为：
把式（３），（４）代人方程（Ｉ），且仅保留一阶微分项，可得到如下五个无量纲形式的偏微分方程：
。
Ｒｅｙ土Ｐｏ｝二 ’ ２ａ箭
ｋ｝，无量纲阻尼系数｛。。，。。｝＝
数扫
门Ｌ二
）、：－ｓｎ（Ｂ一Ｂ）ａＡｏｃｏｓ（０６Ｒｅ。．｛。；｝二１２｝［－ｆｌｎｗ
＋３Ｈｏ＇
Ｃｏｓ（ａ几ａ＋３Ａ３ａＹ
ｒ，、
￣ｃａＨ
（６ａ）
每瓦包角夕二８２．５０，轴承直径ｎ二１５２．６ｍｍ，长径比ＬＩＤ二０．５２８，凡／Ｒ二。．５，间隙比？二。００１３，预负
Ａｂｓｂａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｌｅｔｐｅｒｓｓｕｒｅｅｆｅｃｔｓｏｎ阮ｓｔａｔｉｃａｎｄ由ｍａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｉｌｔｉｎｇ一ｐａｄｊｏｕｒｎａｌｂｅａｒｉｎｇａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ巧Ｂｙ￣ｏｆｓａｍｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｂｏｏｍ晒ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｆｉｌｍｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｐａｒｔｉａｌｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｔｏｐｒｅｓｓｕｒｅａｅｒｃｌａｃｕｌａｔｅ」一Ｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈｍａｃｔｅｎｓｉｔｉｃｓｏｆｂｅａｒｉｎｇｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｉｎｌｅｔｐｒｅｓｓｕｅｒａｒｅｃｏｍｐｕｔｅｄ，ｎａｄｎｕｎｎｅｎｃａｌｅｒｓｕｌｔｓａｒｅｔｈｏｏｒｕ口肉ｍｖｅｓｌ脚司ａｎｄａｎａｙｕｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｉｎｌｅｔｐｒｅｓｓｒｕｅｈａｓａｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｅｎｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｃｈａｍｅｔｅｒｉｓｆｃｓｏｆｔｉｌｔｉｎｇ－ｐａｄｊｏｎｍａｌｂｅａｒｉｎｇｓ．
，－Ｍｉ１Ｒ，ｌａａｅａ（ｈ３Ｐａｌｅ）・ａａｚｈ３ａｚｎ
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．Ｊ胜
毋ａｔ
＋
尸
多工作［［１，２１，ＣＺ．Ｍ．Ｒｏｃｈｋｉ－ｉｏｚ｀３一较详细地分析了进
淤０Ｈ１－ｎ０１）ｌ
（６６）
量纲单位还有：无量纲承载系数，＝Ｗ流量系一－－－一一 ‘．、一 ‘ 、ｕＵＬ” ‘￣，
芳Ｊｌ，无量纲刚度系数｛ｋ－，－ｋ，卜ＩＬＬ（Ｒ）３
坐标原点选在轴颈中心了上
国家自然科学基金重大项目资助（ＮＯ．１９９９０５１０）
２（班Ｉ１年第４期
布置时，轴承的偏位角Ｙ为０１６１。在静态平衡状态下，油膜厚度的表达式为］：，［。一ＣＥＣＯＳ（０一０１）一。Ｉｓｉｎ（０一凡）ｅｐ＝ｅｃｏｓ（０一汽）＋ｃ一ｃ＇，ｅ。二
进油压力对可倾瓦径向滑动轴承静动特性的影响‘
赵三星戴旭东徐华朱均
（Ｍｇ（西安交通大学润滑理论及轴承研究所７１
摘要：木文研究了进油压力对可倾瓦径向滑动轴承静动特性的影响〕采用适当的边界条件，得到轴承的油膜乐力
分布和压力偏导数分布，进而得到轴承的静动特性系数。本文对不同的供油压力，计算可倾瓦轴承的静动特性，并对
（６ｃ６ｄ阮
为承载力，９为流量，ｋ－，ｋ％，ｃ，：是轴承的
（有量纲）刚度系数和阻尼系数
４计盆结里分析
仁
，Ｄ分别为轴承的长度和直径，Ｗ气｝。式中Ｌ
州
。＝全
｛ＰＦ，Ｐ＇，Ｐ＃，Ｐ｝｝二Ｐ７＇ｐｅ＇ｐ＇ｌ石飞ＰｅＨｏ二ｈｏ八＝１一：ｓｃｏｓ（Ｂ一Ｂ｝，）一：，ｓｉｎ（０一Ｂ）
可倾瓦径向滑动轴承，以其具有的良好稳定性，广泛地应用于多种高速旋转机械中。这使得对可倾瓦径向滑动轴承进行深人研究其有十分重要的意义。围绕可倾瓦滑动轴承性能的分析，国内外已先后做了许
用润滑理论的一般假设条件〔６，并且不考虑热效
应的影响，润滑油膜压力遵循如下雷诺方程：
图１四瓦可倾径向滑动轴
承示意图
图２整体坐标系。与局
部坐标系ｖ＇＃．
（其中，为瓦块编号）
当可倾瓦径向滑动轴承瓦块均匀分布，并且对称
承中心为。，Ｙ为偏位角。每瓦支点位置角耘及瓦一Ｌ
任一点位置角０都是从Ｙ轴负方向开始度量。（３为从瓦块进油边度量的角度。各瓦的局部坐标系｝洲，的
其中只为无量纲供油压力
（３）当整个瓦块的油膜无破裂时，有关系式
Ｐｏ＝Ｐｐ二Ｐ２＝Ｐｅ二Ｐ７＝）（
ｐ是瓦块包角
式
（９ａ）
当瓦块油膜的位置角０二ｉｉ，处破裂时，有关系
一２儿ｎ丁Ｏａｐｓｉｎ（、一 “ ， “二。
为：
人二
Ｐ＝
ｄ，乞分别是瓦块的包角和支点位置角对于轴颈处于平衡位置的小扰动△ Ｅ．４０，－，％｝和
荷系数。＝。，润滑油采用２２＇透平油，进油温度几
＝ａ０＇：，轴颈转速Ｎ＝３０００ｒ／ｍｉｎ，计算所涉及到的无
、，｛几｝二，２７［ｓｉｎ（。一几）十３Ａｅｃｎｓ（ａ－０ｎ）ａＨ９，Ｉ
计算结果进行分析比较。结果显示：进油压力对可倾瓦径向滑动轴承的静动特性具有重要影响关键词：可倾瓦径向滑动轴承静特性动特性
ＩｎｌｅｔＰｒｅｓｓｕｒｅＥｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅＳｔａｔｉｃａｎｄＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＴｉｌｔｉｎｇ一ｐａｄＪｏｕｒｎａｌＢｅａｒｉｎｇ
略去高阶小量）表示勿，油膜厚度和压力的表达式（
‘ ，，Ｐｏ＝Ｃａｐ０二ｌｌＥ＝Ｐ，＝。二Ｐ，
＝ｏｆ。二、（０＜毋＜夕）
（９６）
３数值计算利用边界条件（７）一（９）
用有限差分ｈ法
ｈｏ一 △ ￥ｃｏｓ（ｆｌ一）Ｐ）一Ａ，ｌｓｉｎ（）一０，）
（ＴｈｅｏｙｏｒｆＩｎｂｄｃｅｔｉｏｎａｎｄＢｅａｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＸｐａｎｈａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
＝一１－ｅ２Ｒｅｙ｛ＰＡ）２ｓｉｎＲｅｙ｛Ｐ，｝１在这里，算了Ｒｅｙ｛－｝及有关无量纲表达式为：
、（李） ’
Ｈｅ， ‘ ・，二易（Ｘｏ＇晋）・（Ｄ／Ｌ）＇暴（Ｘｏ３瓮），
滑动轴承性能影响，但仁要针对动特性参数的影响。
１．Ｆ．Ｓａｎｔｏｓ等［ｓ介绍了对可倾瓦径向滑动轴承进油压
力进行控制的一种方法，并简要介绍了进油压力对轴
承静特性的影响本文以四瓦可倾瓦轴承为例．分别就不同供油压力计算轴承的静、动特性，分析计算结果，较为系统地研究了进油压力对轴承承载力、流量、摩擦阻力系数、平均温升、刚度系数、阻尼系数等参数的影响。１基本方程图１为某一对称均布的四瓦可倾瓦轴承的结构形式，图２表示了所取的整体坐标系与局部坐标系。轴
油压力对可倾瓦推力轴承性能的影响，但关于进油压力对可倾瓦径向滑动轴承性能影响的报道并不多见。
（１）
式中，Ｐ为油膜压力，Ｒ；为轴颈半径，ｈ为油膜
厚度，Ｐ为润滑油的动力粘度，。为轴颈的角速度
Ｊｏｎｇ－ｓｏｏＫＩＭ等［４ｉ虽然研究了进油压 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 对可倾瓦径向