双向人字槽液体润滑止推轴承动力性能

　　华中科技大学学报双向人字槽液体润滑止推轴承动力性能吴建柰李安峰华中科技大学土木工程与力学学院并与相同参数下正转反转的单向人字槽止推轴承进行比较。计算结果明，双向人字槽止推轴承的承载力轴向刚度系数和阻尼系数稍差于正转时的单向人字槽轴承，但优于反转时的单向人字槽轴承。在合理的设计参数范围内。通过优化，双向人字槽液体润滑止推轴承可以得到良好的动力性能。在变向转动工况下。其动力特性变化不大。

　　单向人字槽轴承在正向转动时由于泵吸原轴承油膜的动力特性大大降低。双向人字槽可以改善变向转动工况下止推轴承的动力特性。无论正转或反转，轴承润滑区总有部分保持泵吸功能。价当的设计可以使止推轴承庄正反转，都具有良好的动力特性。本文主要研究双向人字槽止推轴承设计参数与动力特性的关系。

　　1雷诺方程的有限元解法对粘性不可压缩润滑油，止推轴承油膜压力满足诺方程轴承内外径端面压力为环境压力，般为零。润滑区内部没有供油槽。油膜压力和流量沿，向保持连续。在负压力区出现空泡，空泡区压力为零，在中泡边界满足雷诺压力条件油膜以度式中是轴承无槽时径；和，分别为润滑剂粘性系数和轴承转速。

　　为了方便，省略无量纲记号。以下所有方程均无量纲化。对静载的雷诺方程5，应用GalericinWKTU总节点数目；〉区域积分，即2〉12办办。对方程6左边分步积分，得厅程7中的边界积分项在区域内部节点为零。

　　在内外径边界上，方程7用压力条件代替，般为零。最后的矩阵方程为根据，0疔法；采用迭代法解方程8，在每次迭代后，把负压力值改为空泡压力基金，目国家自然科学基金资助项目，2科技部攘登预研8项目师952100乍科技大学7报8正转单向人字槽止推轴承反转单向人字槽止推轴承无景纲压力无量纲压力。双，人宇槽止推轴承无量纲压力3水战力化刚度系数，阻尼系数1正转单向人字槽止推轴承；双向人字槽止推轴承；3反转单向人字槽止推轴承载力刚度系数和阻尼系数低于正转的单向人字止推轴承油膜压力分布3.槽轴承，但是高于反转的单向人字槽轴承。人字槽从3可以看出，正转单向槽轴承油膜压力般为零再计算，直到收敛。这种算法自动满足雷诺瓜力条件2.

　　2压力摄动方程和轴向刚度阻尼系数油膜刚度和阻尼系数从压力摄动方程解出。

　　止推轴承上面位置有轴向小扰动时，油膜厚度和压力如下度；1是小扰动厚度；是个微量，是平衡位置，的汕膜压力是扰动力。将式9和10代入方程5展开，保留8的次项，得到扰动力心的方程轴承上面有轴向速度扰动时。汕膜压力及成=外厂鼻1.式中，1站速度扰动力。与推导方程的方法相同，可以得到的方程在轴承的内外径两端面边界和油膜空泡区，扰动压力为零。解摄动方程和12得到扰动压力外和沿汕脱枳分即可到油脱轴向刚度系数和阻尼系数。

　　3实际算例分析典型的人字槽径向轴承有812个槽本文取8槽，槽面槽底等宽，槽深与无槽时平均间隙相等，内外半径比为及1及2=0.7.单向双向人字梢轴承几何参数，值坫本相1.使得计算结果具有可比性。由于圆周方向的周期性，每对槽面梢底润滑的作力分布相在计算中取对槽面槽底润滑区为计算区域用32周向仪40径向的边形单元，单元网格线与人字槽走向此1所小。在实向汁算中，取71=72=73.

　　为螺旋角。槽型由方程=娜口01.

　　囝1双向人字槽止推轴承计算区域及其有限元网格意人字槽止推轴承的动力特性2；1.所。中，无量纲承载力妒=灰妒妒=无纲刚度系数昃心人。

　　无量纲阻尼系数，=，0=尺从计算结果可以看出，双向人字槽轴承的承最高，双向槽轴承油膜压力稍低，反转单向槽轴承油膜压力最低。故承载力也低。单向人字槽轴承在反转时动力特性不好。双向人字槽轴承不论正反转，其压力分布差别不大。

　　4吴建康，马向能，黄玉盈。不同参数下螺旋槽液体润滑轴承油膜稳定性的比较计算。摩擦学学报，1999，1915孙大成。润滑力学讲义。北京中国友谊出版公司。

　　2方开泰。实用多元统计分析。上海华东师范大学出版3余成波，何怀波，石晓辉。内燃机振动控制及应用。北京国防工业出版社，1997.