液体动压径向滑动轴承静态特性参数的计算机程序设计与计算

1、液体动压径向滑动轴承静态特性参数的计算机程序设计与计算沈阳农业走学,199908,30(4):440443journalofshenyangagriculturalumr 1 -1 veers一时 p199908,3o(4):440443液体动压径向滑动轴承静态特陛参数t h,33.5/张祖立(沈阳农生大学农业工捏学院辽宁沈阳110161)摘要采用差分法,超松弛造代法等对液体动压径向滑动轴承静态特性参数编制出 简单实用，计算速度快和通用性较强的计算程序.以代替手工计算,拓宽计算内容，提高计算效率和计算精塵.并通过 一具体算倒，将计算结果与国际标准isofdis79022进行比较和分析.关键词滑

2、动轴承i特性参数f计算程序中国分垂萼一亩广一j罚雨舞耳文章编号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液体动压滑动轴承广泛应用在农业机械，农产品加工机械屮.其静态特性参数的传 统计算方法多是手工计算,计算繁琐且误差较大.木文试图用差分法，超松弛迭代法等对液体动 压径向滑动轴承的静态参数进行计算机计算，并编制出筒单实用和通用性较强的计算程序，以代替手 工计算，提高计算效率和精度.1基木方程及其差分格式1.1基本方程有限长，无偏斜，层流状态下稳定运转滑动轴承的二维雷诺方程式可表示为：sin（一等一争器

5、一击等=式中:0偏位角，油膜角,t轴承宽度方向,e偏心率，轴承宽度,d轴承直径,8轴颈角速度，动力粘度,相对间隙,h=l+8aos 一.1.2差分格式根据轴承的对称性，取半宽油膜承载域（定为单位宽度）进行求解差分网格划分如下:沿周向从收稿日期:19孵一 o7 1b曩一柞考:张祖立（1953 一）男.沈阳农业太掌教摄.礴士，且机挂it计葦论置农 产品抽工机挂研究.芒!塑堡垒圭!茎堡垒垒堡鱼堡垒塑墨笛查堑堡垒壑盐墨垫壅壁墨墨:竺： 轴承包角的起始角至终止角划分m-1个不等距区间t间距即步长，有m个结点,结点坐标i(或);沿轴向将半宽轴承划分一1个等距区间涉长d,结点坐标工有个结点对于内结点有：印卯

6、，一 l九厂二 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|二 li+p|毋代人雷诺方程并经整理后得：豳1啊接划分nglmlnet 曲,i 墨m尸八,(c 一 k,+rc 川+(c 吼"+(c 川+(c,其中：(cs；=i 细(+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】腻一.+/3edd+2 啊 d)且=l+8cos(一(i=2,3,一1:=2,3,村)1.3边界条件油膜区人口处:plj=o,出口处

7、:,=0,(0e/0)=0;轴承端部:只.=0,宽度屮心处：(即/)*=0,即尸 1 二尸巾(1 二 1,2,;二 1,2,h)2静态特f牛参数计算及程序框图2.1差分方程求解采用超松弛迭代法(sor法)求解,其迭代式为：p hj p.厂 p 厂(c 厂("ih (c 吼r+l,t-(cad. (cqj其中,p超橙弛迭代因子(一般取p=2)收敛判据为【kip”,一pij】 dpw£.式中£ 为既定精度.2.2轴承的承载量油膜区域内各结点油膜压力沿与外载荷,垂直的方向的分量的总和可表示为:=(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)沿外载荷f方向油膜压力分量的总和为:=-(dbaoj其中,i 一一p'c0s(f=l,2,l;=l,2,，当轴承处于稳态运转时.二0,故当i/fj足够小时停止迭代,f;f_否则对偏位角进行 修正后再行迭代.偏位角修正式为:=+rctgc/其屮,z为修正系数,一般取fi=1.52.5.2.3摩擦力矩油膜在轴颈表面处的周向剪应力总和对轴颈中心之矩即为轴承摩擦力矩,经分析 可表示为：m 二 mi+其中,m=(d/()g.研究.j 曩备 re.archreport442.沈阳农业走注第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/却)1.j= |、(.+d尸 1,j+(d.+2pz 厂 d.j /研.+划2.4轴承端泄流量根据润滑油沿轴承宽度方向的流速，可分析出轴承的端泄流量为：q= (de,)/(24 5)11-研+.二+(d+8坡1 2其中,c半径间隙，二且(4一只j/a(i=l,2,i1)2.5计算程序框图3算例及计算结果分析1算例如某型压缩机转予转速=1500r?rain-,ffl液体动压径向滑动轴承支撑轴承包角卢=180,轴颈无偏斜，轴承直径d=100mm,宽径比b/d二1.2,相对间隙二0.(301,

10、偏心率s二0.6,工作 温度丁=45°c,所用润滑油在工作温度下的粘度=0.0283pa-s.网格划分:沿轴承周向从=90.到=270，划分为26个不等距区间，周向结点数m=27;沿轴承宽度方向将bi2取为单位宽度并划分为8个等距区间,轴向结点数二9.计算结果：轴承承载量,=78957.26n,摩擦力矩m=7700nm,轴承端泄流量日=11.57cm3s 一，轴承偏位角口 =43.96.,油膜压力见表1.油膜起始角约为90.，终止(油膜自然破裂)角 约为249研,c 扌艮筲 researchreport,第4期张祖立:液体动压径向滑动轴承静态特性参数的计算机程序设计与计 算?443?

11、3.2计算结果分析为便于与国际标准iso7/dis7902-2中有关图表的手算结果进行比较，将承载量摩 擦力矩流量q等作如下计算：索氏数so=1.48;摩擦特性系数=1,55;流量系数可=0.0737根据算例的已知条件，从国际标准iso/dis7902 2中的有关豳表中查 得:so=l.5,=2.8,i=0.074.计算结果表明，除摩擦力矩一项误差较大外，其余主要静态特性参数与从国际标准iso/dis79022中查取的有关结果几乎完全一致.4结论本文所提出的液体动压径向滑动轴承静态特性计算方法.程序简单,计算速度快, 通用性较强.计算结果与国际标准iso/d1s7902-2比较基本一致.并且克服了手工计