曲轴动压滑动轴承非线性油膜力解析方法

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  • 上传时间:2019-01-18
  • 标签:轮机工程,曲轴动压滑动轴承,分离变量法,非线性油膜力,sturm-Liouville理论
基于分离变量法"M4()F=^/'(W/,,7理论与下游 `7U*',12边界条件!提出了一种求解曲轴动
压滑动轴承非线性油膜力的解析方法%将轴承不可压缩流体动压润滑 `7U*',12方程的压力分布表
示为特解加通解的形式%运用分离变量法!将油膜压力分布的特解和通解分别表示为周向分离函数
和轴 向 分 离 函 数 相 加 和 相 乘 的 形 式%为 了 便 于 求 解!对 油 膜 压 力 特 解 的 周 向 分 离 函 数 进 行
M'FF7)-7,1变换!通过连续性条件确定油膜的终止位置角%由于油膜压力通解的周向分离函数没
有直 接 解 的 形 式!通 过 油 膜 厚 度 的 逼 近 函 数 将 油 膜 压 力 通 解 的 周 向 分 离 函 数 转 化 为 M4()F=
^/'(W/,,7型方程!根据边界条件求得本征值和本征函数系!通过三角函数的无穷级数展开表示油膜
压力通解的周向分离函数%采用含本征值的双曲正切函数表示油膜压力通解的轴向分离函数%在润
滑油膜的完备区域!对油膜压力分布的解析表达式进行积分!求得曲轴轴承的非线性油膜力#分析
结果表明$采用解析方法计算的非线性油膜力与有限差分法的计算结果吻合较好!偏心率较小时非
线性油膜力仅相差约>E%当轴承偏心率由$<#增大到$<@时!油膜终止位置角的最大值减小了
!C<>E%当量纲为!的速度扰动由$增大到$<$C时!油膜终止位置角变化了C<CE%当本征值的个
数不小于#$时!量纲为!的径向"切向通解油膜力的变化较小!取值分别保持在c#<""%<@附近#
由此可见$采用解析方法能够准确求解曲轴动压滑动轴承的非线性油膜力%轴承偏心率对油膜破裂
的影响较大!且偏心率较大时油膜易破裂%相对于轴承偏心率而言!速度扰动对油膜破裂的影响较
小%当本征值的个数不小于#$时!油膜压力通解的计算精度较高!能够满足工程需要#