研究文章|开放获取
一个小孔节流两波瓣孔入境混合滑动轴承的性能
J. Sharana Basavaraja
1小号up>印度理工学院机械和工业工程系,Roorkee 247 667,印度小号pan>
抽象
本文旨在介绍的工作,研究通过孔口节流补偿两波瓣孔进入混合动力轴颈轴承系统的性能。理事润滑剂在轴颈之间的间隙空间的流动和通过孔口节流器带有流的方程一起轴承雷诺方程已经使用有限元法和Galerkin法解决。轴承性能特性结果已被模拟补偿nonrecessed双凸起部孔进入混合轴颈轴承对称配置偏移因子的各种值的孔口<小号vg height="13.45" id="M1" style="vertical-align:-2.21957pt;width:18.4px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.4 13.45" width="18.4" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1.简介
混合轴承在机床广泛应用于重负荷和更高速度的条件下。混合动力轴颈轴承的稳定性和非稳态举动是由轴承的几何形状的影响很大,因此各种设计已被用于设计以实现期望的目标。以确保比圆形滑动轴颈轴承更好的动态稳定性,使用多瓣轴颈轴承。多瓣流体动力轴颈轴承已被许多研究人员调查了他们的antiwhril特性[<一个H[RËF="#B1">1一个>-<一个H[RËF="#B5">五一个>]。平库斯[<一个H[RËF="#B1">1一个>]研究了椭圆形轴颈轴承中的稳态负荷承载能力和使用FDM功率损耗方面的性能。马利克[<一个H[RËF="#B2">2一个>]理论上研究椭圆流体动力轴颈轴承和比较其在宽范围的负载条件下的性能和所提供的全面的设计数据包括静态和动态特性为不同宽高比的两个叶形轴颈轴承。处理动态加载的圆柱形轴承表面上的椭圆率的影响该研究由戈恩卡和布克[进行<一个H[RËF="#B3">3一个>]用于最大化最小膜厚的基础上最佳的轴承形状。关于这些研究的显着的观察是,它们都涉及流体动力轴颈轴承系统。很少有研究涉及的非圆形multirecess静压/混合动力轴颈轴承系统也已在文献中报道近日[<一个H[RËF="#B6">6一个>-<一个H[RËF="#B8">8一个>]。Ghosh和Satish [<一个H[RËF="#B7">7一个>],使用小振幅扰动分析,确定具有大凹部的多瓣混合轴颈轴承系统的转子动力学系数。他们扩展他们的工作进一步[<一个H[RËF="#B8">8一个>[[摘要]根据轴颈中心关于其稳态位置的小振幅振动线性振动理论,研究了支承在短梁多叶混合轴颈轴承系统上的刚性转子的稳定性。研究发现,偏置系数大于一的多瓣凹槽混合轴颈轴承系统比圆形混合轴颈轴承具有更好的动态性能。由于凹槽构成了一个大的轴承区域,因此留给陆地的区域非常少,因此凹槽轴承无法产生实质性的水动力作用。因此,在混合模式下高速运行时,凹进轴承不适合重载应用。因此,开发了无凹槽径向滑动轴承,即孔入式混合径向滑动轴承,以获得可用的大面积产生大量水动力作用的优势。这种轴承比内凹轴承性能更好,制造容易,加工成本降低[<一个H[RËF="#B9">9一个>-<一个H[RËF="#B12">12一个>]。
最近对在高速涡轮泵和先进的机床使用混合陶瓷轴承的发展已经进一步必要集中在混合陶瓷轴承领域的研究活动。大多数可用nonrecessed静水/混合轴承研究通常局限于圆形轴承[<一个H[RËF="#B13">13一个>-<一个H[RËF="#B15">15一个>]。然而,文学的彻底审查表明,nonrecessed多瓣孔进入混合动力轴颈轴承的性能还没有被调查。因此,nonrecessed多瓣空穴条目混合轴颈轴承的研究计划弥补文献的间隙。在本文中,nonrecessed孔口补偿双凸起部孔进入混合轴颈轴承被研究其静态和动态特性。两波瓣孔进入混合轴颈轴承的性能特征已用补偿混合轴颈轴承的轴承相同的操作和几何参数的圆形孔,入口小孔的比较。结果表示为(偏移因子的不同值<小号vg height="10.7375" id="M5" style="vertical-align:-0.13794pt;width:7.9875002px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.9875002 10.7375" width="7.9875002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2.分析
管理在轴颈和轴承在无量纲形式的间隙空间不可压缩润滑剂的层流雷诺方程被表示为[<一个H[RËF="#B16">16一个>,<一个H[RËF="#B17">17一个>]<小号pan class="equation" id="eq1">
3.流体膜厚度
对称孔进入的圆形的几何结构以及多瓣混合轴颈轴承已在图被示意性地示出<一个H[RËF="//www.newsama.com/journals/at/2008/871952/fig1/" target="_blank">图1(a)一个>和<一个H[RËF="//www.newsama.com/journals/at/2008/871952/fig1/" target="_blank">图1(b)一个>。参考固定坐标轴的多叶刚性轴颈轴承的无量纲流体膜厚度表达式为[<一个H[RËF="#B6">6一个>]<小号pan class="equation" id="eq2">
在哪里<小号vg height="21.4375" id="M9" style="vertical-align:-4.77652pt;width:18.950001px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.950001 21.4375" width="18.950001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(一)小号Ť[RØñg>
(b)小号Ť[RØñg>
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为了检查从开发的程序获得的计算结果的有效性,计算结果已经与那些在文献中已有比较。为了最好的作者的知识,没有结果是在文献中nonrecessed多瓣孔进入混合动力轴颈轴承的性能特点可用。因此,为了验证结果,流体膜反应第一值<小号vg height="7.1875" id="M66" style="vertical-align:-0.13794pt;width:7.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.6875 7.1875" width="7.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
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| :Ťd> | 承重地宽,毫米Ťd> |
| :Ťd> | 径向游隙,毫米Ťd> |
|
,<小号vg height="7.1875" id="M203" style="vertical-align:-0.13794pt;width:7.0749998px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.0749998 7.1875" width="7.0749998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| 间隙由于外切,对轴承,毫米内切圆Ťd> |
| :Ťd> | 阻尼系数<小号vg height="10.325" id="M205" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1875 10.325" width="11.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
| :Ťd> | 孔直径,毫米Ťd> |
| :Ťd> | 杂志偏心,毫米Ťd> |
|
,<小号vg height="14.3875" id="M209" style="vertical-align:-3.25793pt;width:15.875px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.875 14.3875" width="15.875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| 流体膜的厚度,轴承长度mmŤd> |
| :Ťd> | 时间,第二Ťd> |
| :Ťd> | 液膜反应<小号vg height="14.375" id="M212" style="vertical-align:-3.24037pt;width:19.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 19.5375 14.375" width="19.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
| :Ťd> | 液膜反应<小号vg height="14.2375" id="M214" style="vertical-align:-3.13504pt;width:20.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.0625 14.2375" width="20.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
| :Ťd> | 重力加速度,m.sec<小号up>-2小号up> |
|
,<小号vg height="12.925" id="M217" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| 分别轴颈和轴承,半径,毫米Ťd> |
| :Ťd> | 叶的半径,毫米Ťd> |
|
,<小号vg height="14.3875" id="M220" style="vertical-align:-3.25793pt;width:20.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.5375 14.3875" width="20.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| 压力,同心设计压力新mm<小号up>-2小号up> |
| :Ťd> | 轴承流动,毫米<小号up>3小号up>.SEC<小号up>-1小号up> |
| :Ťd> | 刚度系数,<小号vg height="18.25" id="M223" style="vertical-align:-4.12299pt;width:47.787498px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.787498 18.25" width="47.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
| :Ťd> | 外部负载,NŤd> |
| :Ťd> | 笛卡尔坐标Ťd> |
| :Ťd> | 从轴承,坐标,毫米几何中心稳态平衡轴颈中心的坐标Ťd> |
| :Ťd> | 的叶中心坐标<小号vg height="11.05" id="M228" style="vertical-align:-3.24037pt;width:18.612499px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.612499 11.05" width="18.612499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
| :Ťd> | 从轴颈中心,毫米的稳态平衡位置处测量的水平和垂直坐标Ťd> |
| :Ťd> | 润滑剂,N.sec.m的动态粘度<小号up>-2小号up> |
| :Ťd> | 在参考温度和压力下,N.sec.m润滑剂的动态粘度<小号up>-2小号up> |
|
,<小号vg height="9.875" id="M233" style="vertical-align:-2.29482pt;width:7.9749999px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.9749999 9.875" width="7.9749999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| 轴颈的旋转速度,阈值速度rad.sec<小号up>-1小号up> |
| :Ťd> | ,rad.sec<小号up>-1小号up> |
| :Ťd> | 姿态角度,弧度Ťd> |
| :Ťd> | 润滑油的密度,kg.mm<小号up>-3小号up> |
| :Ťd> | 放电为孔口的系数Ťd> |
| :土地宽度比Ťd> | |
| 孔板设计参数Ťd> | |
| :圆周轴坐标Ťd> | |
|
=同心设计压力比<小号vg height="0.125" id="M264" style="vertical-align:-0.0pt;width:2.7249999px;" version="1.1" viewbox="0 0 2.7249999 0.125" width="2.7249999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
|
|
|
=<小号vg height="18.924999" id="M267" style="vertical-align:-4.13176pt;width:119.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.75 18.924999" width="119.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
| |
| :宽高比Ťd> | |
| :速度参数Ťd> | |
| :抵消因素Ťd> | |
| :期刊中心Ťd> | |
| :小叶中心Ťd> |
| :Ťd> | 流动性矩阵Ťd> |
| :Ťd> | 节点压力向量Ťd> |
| :Ťd> | 节点流动矢量Ťd> |
| :Ťd> | 矢量由于水动力条件Ťd> |
| 右手边向量由于期刊中心速度Ťd> |
| 0:Ťd> | 稳态解Ťd> |
| :Ťd> | 日志Ťd> |
| :Ťd> | 节流Ťd> |
| :Ťd> | 供应Ťd> |
| :Ťd> | 相应的无量纲参数Ťd> |
| :Ťd> | 叶Ťd> |
| :Ťd> | 叶数Ťd> |
参考文献
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