的影响比双凸轮压力坝轴承的性能:微极润滑

文摘

双凸轮压力坝轴承高速旋转机械中常用。它们的使用被认为是比普通圆柱轴承更稳定。此类轴承上半部分的大坝而下半身是提供一种解脱。双凸轮性能评估大坝轴承在微极流体的压力。有限元法是用于解决修改后的雷诺方程。液膜压力得到修改后通过求解雷诺方程。因此压力获得用于找到这个轴承的性能特征。动态进行了研究在不同的性能特征比率。三个比率是1.6,2.0,和2.4为分析目的。结果提出了各种微极参数。结果表明,双凸轮轴承压力大坝的稳定性增加而减少在纵横比()。

1。介绍

大坝的压力轴承在高速旋转机械被广泛接受在普通双凸轮轴承由于其良好的稳定性特征。浅裂的轴承出现以来,为了克服的局限性圆形轴承如低负荷能力、刚度和稳定性。的影响比率在圆形轴承的稳定性进行了讨论(1- - - - - -3]。他们发现,率在一定程度上影响稳定。因此,研究人员表现出兴趣检查非圆形浅裂的轴承。分析浅裂的轴承是由(4- - - - - -7]。这些研究人员分析了这种轴承的性能,发现分裂的轴承在稳定更好,这是高速旋转机械的主要问题。问题是最小化通过改变轴承的几何圆形浅裂的,但不能完全消除。进一步,研究人员继续工作稳定性判据,研究了圆形和非圆形轴承通过削减一步大坝(压力)和救援架底部一半。圆形轴承压力坝进行检测(8,9)和不同变体的浅裂的轴承提供压力双凸轮等分析了大坝10,11)和三叶齿轮(12,13]。所有研究人员从事分析的浅裂的轴承压力坝认为大坝的压力轴承的性能比普通浅裂的轴承(没有压力坝)。

由于污染的泥土或外国粒子在商业润滑剂,经典流体理论不能很好地工作。因此解决润滑问题[14)发展微极流体理论。微极流体是液体微观结构。它们含有刚性、面向随机或球形粒子悬浮在粘性介质。增加的有效性牛顿润滑剂、聚合物添加剂混合到牛顿润滑剂为了提高他们的性能特征,然后微极流体等流体行为。的粘度增加等润滑剂也观察到添加剂介绍了牛顿润滑剂。负荷能力随着添加剂和污染物的浓度增加而增加(15]。有许多物理微极流体为铁磁流体的例子,血液流动,泡沫液体,和液晶16]在核电站传热剂钠作为微极润滑剂(17]。

按照Eringens [14)理论,微极流体是牛顿流体相比优越。高阈值的稳定是实现18在循环和微极润滑轴承。考察了分裂的轴承(19,20.]。Rahmatabadi et al。19]扩展Das的工作等。18]分析微极下的浅裂的轴承润滑和调查浅裂的轴承的静态性能和观察到微极润滑剂可以产生显著增加静态性能特征。Rahmatabadi et al。20.)考虑轴承的影响方向分裂的轴承的性能和报道,双凸轮轴承的性能是影响轴承定位,随着叶在轴承数量的增加。

作者在文献调查发现,一些研究者(21)在双凸轮轴承与大坝的压力。由于微极流体是发现有相当大的影响大坝双凸轮压力轴承的性能特征,预计双凸轮压力坝轴承系统的性能也会受到影响。这本文处理的效果比双凸轮压力坝轴承的动态性能。

2。轴承几何

这种轴承的性能分析是通过分别添加单个叶性能评估。上部叶压力坝下叶和救援提供跟踪数字所示1和2。长度和之前和之后是圆周长度大坝。考虑

3所示。分析

3.1。修正雷诺方程

基于[18)工作的广义形式给出了微极流体的雷诺方程如下: 在哪里

和微极流体的两个重要参数。线性和角动量由参数方程是耦合的数,称为耦合;第二个无量纲特征长度()代表轴承几何和流体之间的交互电影。取决于润滑剂分子的大小。在小微观结构的影响非常明显。较低的值意味着更大的特征长度的值()。因此,小表明,特征长度的子结构的间隙尺寸相比是更大的。在高值,子结构的作用变得不那么重要,在极限情况个性的影响子结构丢失和润滑剂减少牛顿。使用无量纲量如下: 应用压力边界条件:

3.2。解决方案的过程

方程(2)是解决有限元法,利用伽辽金方法。分散开域分为四个等参的元素,比如100个元素在圆周方向和轴向方向的120个元素。为所有元素生成的矩阵元素和组装全球系数矩阵。因此有限元方程。液膜压力计算节点点通过应用雷诺边界条件下(5)。

4所示。结果与讨论

各种形式的动态特性提出了三种不同的情节比例如表所示1而偏心率等其他参数保持不变椭圆率比(),耦合数量()、大坝深度和救援轨道长度。特征长度的值选择(1-50),超出了吗,所有的性能特征是独立的“超越价值。这是典型的范围内采取的所有人员。

图3描述了载重量增加有增加比,发现最大的长宽比2.4。这意味着在高比轴承可以承受更高的负载。为特定的价值比例,可以看出负载较高的低价值特征长度()和减少增加。负载能力更高的价值更高。图4表明姿态角的增加有增加比,发现最大的长宽比2.4。这意味着在高轴承的比率,为特定的价值比,观察到姿态角是较高的低价值特征长度(),减少特征长度()减少。也注意到,有一个最低的姿态角比率。姿态角观察到更高的大坝宽比大。图5描述了,首先对低价值的增加然后变成常数的特征长度值就越高。更高的材料长度不会产生对刚度的影响。图6描述了,被发现是在较小的最大吗比1.6。这是观察到,高较低的价值特征长度()和减少减少。数据7,8,9表现出的行为,,分别和显示所有的三个相同的趋势。这些发现刚度系数较高的一侧,比例增加。所有的值比这些系数降低增加。数据10和11显示交叉耦合刚度的行为和分别描述,这些系数降低比例增加。这些系数是负值和附近的大致相同。图12描述了,随着增加比,发现最大比2.4。也观察到一个特定的比高较低的价值特征长度()和减少减少。旋转阻尼频率()如图13并找到最低1.6宽高比。也观察到一个特定的比例阻尼旋转频率较高的低价值特征长度()和减少减少。阻尼频率较低坝高宽比。图14代表了行为与特征长度的临界质量。临界质量是在较低的值更高,无论大坝宽度比率和减少增加。临界质量更高更高大坝宽度比为特定的价值比率。图15显示了阈值速度变化这表明,阈值速度增加到一个特定的材料长度增加然后减少。阈值速度更高在大坝宽比例为相同的值比率。

5。结论

(我)通过合并大坝的压力,缓解跟踪和修改润滑剂微极流体导致增加的负载能力方面增加比率。(2)有降低为低价值特征长度的姿态角”增加特色”,但它增加长度””。高纵横比导致较大的姿态角。低姿态角宽度比观察到小坝。(3)发现阻尼旋转频率在坝高宽比更低,而临界质量和阈值速度随着大坝宽度比的增加而增加。(iv)双凸轮压力坝的稳定性增加合并与微极润滑压力坝。

附录

性能特征

(1)负载能力。加载组件的表达式 保持平衡的轴颈中心,负载水平分量必须是零:

(2)液膜刚度系数。液膜刚度系数是计算使用以下表达式: 在哪里力的方向。

期刊中心位移的方向。

(3)液膜阻尼系数。考虑 在哪里代表了期刊中心的速度分量。

(4)稳定性参数。当日志系统的固有频率达到旋转阻尼频率,出现不稳定。旋转的阻尼频率下面(11]: 在哪里 一个负值的意味着没有旋转。

临界质量是数值表示为。

阈值速度。

命名法

:	径向间隙(m)
:	小间隙(m)
:	杂志直径(米)
,:	大坝宽度、救援磁道宽度(米)
,:	,
:	大坝深度(米)
:
:	坝角在学位(学位)(以逆时针方向从积极的x设在)
:	膜厚度(m)
:	无量纲膜厚度
:	轴承轴向长度(米)
:	无量纲特征长度
:	耦合数量
:	上部叶中心,降低中心
:	期刊中心轴承中心
:	液膜压力(N / m2)
:	无量纲电影压力
:	杂志半径(米)
:	期刊速度(米/秒)
:	无因次加载组件
,,:	笛卡儿坐标轴。

希腊

:	角速度的期刊(rad / s)
:	偏心率
:	叶偏心率,e1/ c,e2/ c
:	椭圆率比
:
:	姿态角的轴承(弧度)
,:	角度(弧度)
:	牛顿流体的粘度(n / m2)。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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