论文部分内容阅读
本文以液体径向动压滑动轴承为研究对象,以雷诺方程的建立、求解过程和现代数学为理论基础,以Matlab软件为开发工具,利用计算机建立数学模型对液体径向滑动轴承参数进行了计算和分析,对滑动轴承的几何尺寸进行了优化设计。主要内容有:采用三角级数逼近压力分布函数,应用迦辽金方法建立模型,求解各系数值后,得到近似油膜压力分布函数P(ψ,z),求得静态压力,进而求出静态参数;根据静态压力在计算机上模拟压力场的分布,作出压力等高线。应用变分原理,将求解二维Reynolds方程转化为求解等价泛函的最小值问题,利用有限元方法,建立了刚度矩阵和载荷矩阵,求得了动态油膜压力,进而求出了油膜刚度系数和阻尼系数的数值;特别是对于径向圆柱轴承的刚度系数,不用求解挠动压力就可解出刚度系数的值。根据油膜压力分布函数P(ψ,z),绘制出静态轴心轨迹;运用Holland方法,编制相应的计算机程序,求解并绘制了动态的轴心轨迹,分析了不同因素对轨迹的影响。根据压力函数P(ψ,z),作出偏心率、宽径比、转速对承载力和偏位角的影响效果图。最后建立了数学模型,在满足国家标准和设计规范的条件下合理地确定影响滑动轴承承载能力的各参数值,进行滑动轴承的优化设计,得到最优的几何参数。本文最大的创新之处是,利用近似的方法求解滑动轴承的静态系数,并根据求得的结论进行一系列的分析。此方法简单实用,计算结果和国际标准比较,误差为1.8609%,精度满足设计要求。
本文建立的模型可较快地计算滑动轴承的动、静态参数,计算结果与国际标准或其他方法比较可知,误差在5%以内;得到的轴心轨迹可用于判断分析轴承的润滑状态,为分析轴承的支承精度,奠定了基础;直观地显示各种图像,反映参数间的关系,为滑动轴承的设计提供了依据,提高了设计的效率;有关程序的编写也为今后有关滑动轴承分析计算软件的开发奠定了基础。