液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特性參數(shù)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特性參數(shù)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與計(jì)算沈陽農(nóng)業(yè)走學(xué),199908,30(4):440443journalofshenyangagriculturalumr 1 -1 veers一時(shí) p199908,3o(4):440443液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特陛參數(shù)t h,33.5/張祖立(沈陽農(nóng)生大學(xué)農(nóng)業(yè)工捏學(xué)院遼寧沈陽110161)摘要采用差分法,超松弛造代法等對(duì)液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特性參數(shù)編制出 簡單實(shí)用，計(jì)算速度快和通用性較強(qiáng)的計(jì)算程序.以代替手工計(jì)算,拓寬計(jì)算內(nèi)容，提高計(jì)算效率和計(jì)算精塵.并通過 一具體算倒，將計(jì)算結(jié)果與國際標(biāo)準(zhǔn)isofdis79022進(jìn)行比較和分析.關(guān)鍵詞滑

2、動(dòng)軸承i特性參數(shù)f計(jì)算程序中國分垂萼一畝廣一j罰雨舞耳文章編號(hào)1000 -;700( 1999)040440 一 04cakuhtionandprogramming°°thestaticcharacteristicparametersofhydrodymmielubricationrsalslidingben ttzhangzi(cofteoeoi"awicutttee!rshenyangiiiirunrisfry,咖目 t0t6t)abstractcalculatingandprogrammingonthestaticcharacteristicparamter

3、sofhydrodynam iclubricationradial slidingbearingwithdifferentialandicooverrelaxationmethods,'undertaken.theculculatin gmethodwasfeaturedhigherspeedandl00 reprecisionthahtraditionalmethod.thecomputerprogram 啪 ssimpleandpractical.thecalculatingresultsofaconcreteimtanceandinternationalstandardiso/d

4、is7 902一2,m:recomparedandanalyzed.keywordsslidingbearing;characteristicpararaeter;calculatingprogram液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械屮.其靜態(tài)特性參數(shù)的傳 統(tǒng)計(jì)算方法多是手工計(jì)算,計(jì)算繁瑣且誤差較大.木文試圖用差分法，超松弛迭代法等對(duì)液體動(dòng) 壓徑向滑動(dòng)軸承的靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)計(jì)算，并編制出筒單實(shí)用和通用性較強(qiáng)的計(jì)算程序，以代替手 工計(jì)算，提高計(jì)算效率和精度.1基木方程及其差分格式1.1基本方程有限長，無偏斜，層流狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)滑動(dòng)軸承的二維雷諾方程式可表示為：sin（一等一爭器

5、一擊等=式中:0偏位角，油膜角,t軸承寬度方向,e偏心率，軸承寬度,d軸承直徑,8軸頸角速度，動(dòng)力粘度,相對(duì)間隙,h=l+8aos 一.1.2差分格式根據(jù)軸承的對(duì)稱性，取半寬油膜承載域（定為單位寬度）進(jìn)行求解差分網(wǎng)格劃分如下:沿周向從收稿日期:19孵一 o7 1b曩一柞考:張祖立（1953 一）男.沈陽農(nóng)業(yè)太掌教攝.礴士，且機(jī)掛it計(jì)葦論置農(nóng) 產(chǎn)品抽工機(jī)掛研究.芒!塑堡壘圭!莖堡壘壘堡魚堡壘塑墨笛查塹堡壘壑鹽墨墊壅壁墨墨:竺： 軸承包角的起始角至終止角劃分m-1個(gè)不等距區(qū)間t間距即步長，有m個(gè)結(jié)點(diǎn),結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)i(或);沿軸向?qū)雽捿S承劃分一1個(gè)等距區(qū)間涉長d,結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)工有個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)于內(nèi)結(jié)點(diǎn)有：印卯

6、，一 l九廠二 2二土二二尸 j 土二墨！d l、d(dj.一 d2d 只_l -(d.-.+i+dj只】_dd(d+旬p璋l(fā)|二 li+p|毋代人雷諾方程并經(jīng)整理后得：豳1啊接劃分nglmlnet 曲,i 墨m尸八,(c 一 k,+rc 川+(c 吼"+(c 川+(c,其中：(cs；=i 細(xì)(+2/3 司/.(+d.)司 j(ch=卜一 in(i+2 月 3d(d+)(e 毋 j(c二且/ 38c r/d)(j(c=(cs)j =(did.)s 仍一】膩一.+/3edd+2 啊 d)且=l+8cos(一(i=2,3,一1:=2,3,村)1.3邊界條件油膜區(qū)人口處:plj=o,出口處

7、:,=0,(0e/0)=0;軸承端部:只.=0,寬度屮心處：(即/)*=0,即尸 1 二尸巾(1 二 1,2,;二 1,2,h)2靜態(tài)特f牛參數(shù)計(jì)算及程序框圖2.1差分方程求解采用超松弛迭代法(sor法)求解,其迭代式為：p hj p.廠 p 廠(c 廠("ih (c 吼r+l,t-(cad. (cqj其中,p超橙弛迭代因子(一般取p=2)收斂判據(jù)為【kip”,一pij】 dpw£.式中£ 為既定精度.2.2軸承的承載量油膜區(qū)域內(nèi)各結(jié)點(diǎn)油膜壓力沿與外載荷,垂直的方向的分量的總和可表示為:=(d 用2)611_ 一 1 月 i其中,g=(4).+2 工.+.以+2

8、工 + 工(+a3g.+2 工=2ij-22.,jsin(f=l,2,l;=l,2,n)沿外載荷f方向油膜壓力分量的總和為:=-(dbaoj其中,i 一一p'c0s(f=l,2,l;=l,2,，當(dāng)軸承處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí).二0,故當(dāng)i/fj足夠小時(shí)停止迭代,f;f_否則對(duì)偏位角進(jìn)行 修正后再行迭代.偏位角修正式為:=+rctgc/其屮,z為修正系數(shù),一般取fi=1.52.5.2.3摩擦力矩油膜在軸頸表面處的周向剪應(yīng)力總和對(duì)軸頸中心之矩即為軸承摩擦力矩,經(jīng)分析 可表示為：m 二 mi+其中,m=(d/()g.研究.j 曩備 re.archreport442.沈陽農(nóng)業(yè)走注第30卷i/h,(i=l

9、,2,m;j=l,2,n)m2二()/8 g,=(ap/a)且(i 二 1,2,m;j l,2,n)(op/卻)1.j= |、(.+d尸 1,j+(d.+2pz 廠 d.j /研.+劃2.4軸承端泄流量根據(jù)潤滑油沿軸承寬度方向的流速，可分析出軸承的端泄流量為：q= (de,)/(24 5)11-研+.二+(d+8坡1 2其中,c半徑間隙，二且(4一只j/a(i=l,2,i1)2.5計(jì)算程序框圖3算例及計(jì)算結(jié)果分析1算例如某型壓縮機(jī)轉(zhuǎn)予轉(zhuǎn)速=1500r?rain-,ffl液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承支撐軸承包角盧=180,軸頸無偏斜，軸承直徑d=100mm,寬徑比b/d二1.2,相對(duì)間隙二0.(301,

10、偏心率s二0.6,工作 溫度丁=45°c,所用潤滑油在工作溫度下的粘度=0.0283pa-s.網(wǎng)格劃分:沿軸承周向從=90.到=270，劃分為26個(gè)不等距區(qū)間，周向結(jié)點(diǎn)數(shù)m=27;沿軸承寬度方向?qū)i2取為單位寬度并劃分為8個(gè)等距區(qū)間,軸向結(jié)點(diǎn)數(shù)二9.計(jì)算結(jié)果：軸承承載量,=78957.26n,摩擦力矩m=7700nm,軸承端泄流量日=11.57cm3s 一，軸承偏位角口 =43.96.,油膜壓力見表1.油膜起始角約為90.，終止(油膜自然破裂)角 約為249研,c 扌艮筲 researchreport,第4期張祖立:液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特性參數(shù)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與計(jì) 算?443?

11、3.2計(jì)算結(jié)果分析為便于與國際標(biāo)準(zhǔn)iso7/dis7902-2中有關(guān)圖表的手算結(jié)果進(jìn)行比較，將承載量摩 擦力矩流量q等作如下計(jì)算：索氏數(shù)so=1.48;摩擦特性系數(shù)=1,55;流量系數(shù)可=0.0737根據(jù)算例的已知條件，從國際標(biāo)準(zhǔn)iso/dis7902 2中的有關(guān)豳表中查 得:so=l.5,=2.8,i=0.074.計(jì)算結(jié)果表明，除摩擦力矩一項(xiàng)誤差較大外，其余主要靜態(tài)特性參數(shù)與從國際標(biāo)準(zhǔn)iso/dis79022中查取的有關(guān)結(jié)果幾乎完全一致.4結(jié)論本文所提出的液體動(dòng)壓徑向滑動(dòng)軸承靜態(tài)特性計(jì)算方法.程序簡單,計(jì)算速度快, 通用性較強(qiáng).計(jì)算結(jié)果與國際標(biāo)準(zhǔn)iso/d1s7902-2比較基本一致.并且克服了手工計(jì)