液体静压和动静压滑动轴承动态特性分析计算_许尚贤.pdf

—流体份动—

液体静压和动静压滑动轴

承动态特性分析计算

许尚贤陈宝生(南京工学院)
引言如图1所示
‘”-序..一z
厂F盯柑盼“”D,ppsinOROd

一
液体静压和动静压滑动轴承由于它们的y“-eosO.R.do.dz
许多优点,愈来愈得到广泛地应用,国内外『
,p,。
。式中为轴承上一点的油压D为求解域
许多学者也对此进行了研究随着机器向高
,xy
,可以认为F和F取决于轴颈的位置
速高精度方向发展动态问题显得愈来愈突
,,
。,及移动速度根据小扰动原理在平衡位置
出迄今动压轴承的动态特性分析研究进
x。,。,x,
,jyJF及y级展开
行得很多但是有关静压和动静压滑动轴承()将F用泰勒数
,:
。只保留线性项可有
的动态特性方面的研究还进行得较少
本文在对静压和动静压滑动轴承静态分
析的基础上,既考虑了油腔的静压效应,又
考虑了封油面上的动压效应,用不等步长
有限差分法,导出其动态系数的表达式,
研制了求解八个动特性系数的通用计算程
序,能在1BM一PC这类微机上运行,为这
类轴承的动态优化设计以及轴系的稳定性研
究奠定基础。
二、刚度和阻尼系数的计算

,j,j,:‘?·〔·J。,;j。,。,。+‘。△二,
Fx(XJ;歹卜)瓷)

。
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根据上式,可以定出四个刚度系数及四个阻尼系数:
—流体传动
一
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x:,:,=
“碑里、E粤
k)k一二二,
X口了终
a口1口y

.一
=一一,y=()(s)
一,kyy‘)()Dy
y:“碑)yx=
k亚D终终
ax鲁aXay

、
,
要计算这八个系数必须先解Reynolds三直接偏导数的差分算法

,,
方程为了节省计算时间利用直接偏导数。
1动态雷诺方程的偏导形式
,
法即用刚度和阻尼系数的偏导数定义直、、
接对静压动静压轴承而言动态
从Reynolds方程中求解。为T运算的方便-
Reynolds方程的无量纲形式为:
e,,
用极坐标(小)来表示两坐标系的变换。’’
(H,+(,‘H)
关系为:六轰毛轰器

一
.=二+c。s
一24H。
=5n中甲人s(
yXei艺
.(4)竺飘
二eCOS翼口J、二、

其偏导关系如下:+e小5ino)(6)
器二sin小二二。。S小式中
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=二
xz工I=1+eeoso
=COS(5)古士
,二一s‘n小
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乒·’(D-
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、。
6、x、y
小之间的关系可类推,:
将上式直接对8求偏导有

-
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,
(和,,
很显然7)式的左端形式上(6)式完全相同理用(6)式分别对小c中求偏
同,只是未知,P转换成一上式是描述
器影得,
。
器分布的,动微分方程式
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2
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流传动一一
,,一体
因此一只要解上述四个方程(7)()ens〔3
一一~10Ryold方一程的不等步长差分格式J完
便可得到,,,
,一全相同只是其中的系数不同这样就大
进而积分求
酷羚。
翌给我大方便了序的设计(11)式的系表
,琶程中各数
和便可得到八个动特系数
性,
.达式如下
2动态雷诺方程的差分选代格式

,。
以(7)=(、了矛
式为例来求其具体迭代格式2产、L
J鱼茎一.D
A互丛土、产刀
2
珊水解以域划分成如图2示的等步
所不.
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长用差分来代替各微商有AJSJ十丝为
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.··.业
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,‘,
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