基于擬合非線性油膜力的多葉油潤(rùn)滑箔片軸承穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展,對(duì)軸承也提出了更高的要求,如超高轉(zhuǎn)速,耐高溫,長(zhǎng)壽命等。在這種發(fā)展背景下箔片軸承應(yīng)運(yùn)而生。箔片軸承是一種柔性表面的軸承,具有高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)小,穩(wěn)定性高,耐高溫,耐磨損,能抵抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)。目前,大量的工作集中在對(duì)氣體箔片軸承的研究,甚至發(fā)展到了第三代氣體箔片軸承,具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)特性。而油潤(rùn)滑箔片軸承的研究則很少,且主要為軸承動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)的研究。軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定著軸承的應(yīng)用,同時(shí)也是多葉油潤(rùn)滑箔片軸承設(shè)計(jì)的

2、重要依據(jù)。因此,本文將研究多葉油潤(rùn)滑箔片軸承的非線性油膜力,分析其變化規(guī)律,通過擬合得到油膜力的表達(dá)式,繼而研究軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　針對(duì)油潤(rùn)滑多葉箔片軸承的幾何特點(diǎn),給出了軸承油膜厚度的計(jì)算方法。運(yùn)用有限差分法求解軸承油膜壓力,并用復(fù)化的Simpson公式積分求得油膜力,對(duì)油膜力在空間上的分布與其他多葉型軸承以及箔片軸承進(jìn)行了比較。分析了多葉油潤(rùn)滑箔片軸承偏心率較小時(shí)油膜力非線性度不高的原因,是因?yàn)椴瑸槿嵝?可以根據(jù)油

3、膜壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)軸承的剛度,使得在偏心率不是很大時(shí)體現(xiàn)出較弱的非線性油膜力分布規(guī)律。
　　更深入的研究油膜力,討論轉(zhuǎn)速,滑油粘度以及各種軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)多葉油潤(rùn)滑箔片軸承穩(wěn)態(tài)油膜力的影響。將油膜力隨這些參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行非線性擬合,得到穩(wěn)態(tài)油膜力的表達(dá)式。
　　用有限單元法對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行離散,完成了軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模。求解了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的前三階臨界轉(zhuǎn)速,發(fā)現(xiàn)多葉油潤(rùn)滑箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速的前兩階臨界轉(zhuǎn)速都較低,第三階