内燃机滑动轴承轴心轨迹电算及其应用

本文用BASIC语言编制了计算内燃机滑动轴承轴心轨迹的电算程序。该程序适合工厂和学校的专业人员使用。文章还对计算有槽轴承等一些问题提出了看法。     

浮环轴承用作内燃机轴承的理论研究

本文对内燃机动载荷浮环主轴承进行了理论计算和分析.结合 S195柴油机的实际主轴承结构,运用 Holland-Butenschn 法进行轴心轨迹的计算,通过热平衡计算决定内外层油膜的粘度比,得到最小油膜厚度、功率损耗、浮环转速和流量的变化规律.计算表明,浮环轴承用作曲轴主轴承,无需改变现有最小油膜厚度的标准即可正常工作;内外层间隙不等时,单纯选取粘度比为1进行计算,与实际情况相差较大.     

线材轧机轴承运行稳定性数值分析与试验研究

为了研究线材轧机轴承的运行稳定性,从轴心轨迹的角度出发,基于润滑理论及欧拉迭代方法,建立了建求解线材轧机轴承轧辊轴心轨迹的数学模型,采用Fortran语言数值计算了不同转速和载荷影响下的轧辊轴心轨迹,同时从试验的角度对轧辊轴心轨迹进行了对比分析。数值计算结果表明,线材轧机轴承在高速轻载条件下具有较小的偏心率,但轧辊运行相对容易失稳,在低速重载时具有较大的偏心率,但轧辊运行相对较为稳定。此外,数值计算与试验结果差异较小,表明了理论模型及数值计算的可靠性。     

基于仿射不变矩的轴心轨迹自动识别方法

讨论了仿射不变矩的原理,通过改进仿射不变矩的积分因子,保证了积分因子在仿射变换下的不变性,将仿射不变矩应用于水电机组轴心轨迹特征的提取.通过计算轴心轨迹的仿射不变矩作为特征向量,结合人工神经网络方法,提出了一种高效的轴心轨迹自动识别新方法.对3类典型的轴心轨迹的自动识别进行了仿真试验,并与Hu氏不变矩方法的识别效果进行对比.试验结果表明:采用仿射不变矩方法的轴心轨迹识别率达到95%,明显高于Hu氏不变矩的识别率,仿射不变矩具有比Hu氏不变矩更好的轴心轨迹识别能力.     

用状态变量法研究轴承-转子系统稳定性

在计算轴承－ 转子系统的稳定性和轴心轨迹时,为克服特征根法、Ｆｏｕｒｉｅｒ 级数法等计算方法的局限性,提出了用状态方程的时域分析法计算流体润滑轴承在位移扰动、冲击载荷和不平衡激励等典型扰动下的轴心轨迹和判断稳定性的方法,根据当前时刻的状态变量值,只要进行一次矩阵乘法即可得到下一时刻的状态变量值,具有不受步长大小的限制而保持较高的计算精度。同时还讨论了小扰动理论的使用条件。     

柴油机曲轴轴心运动特性的研究

为研究载重汽车柴油机的曲轴轴承最小油膜厚度与轴承可靠性的关系，在分析J H0lland轴心轨迹计算模型的基础上，结合我国车用柴油机曲轴运动的特点，建立柴油机曲轴运动的计算模型并编制计算程序．运用该模型对CA6110型柴油机各个主轴承与曲轴轴心运动规律的计算，得到各主轴承在不同转速下的油膜压力图、轴心轨迹图及最小油膜厚度图，并据此对轴承的工作状况进行分析．研究表明，曲轴中间和两端的主轴承较其他轴承运动可靠性差，曲轴运动特性的计算模拟可为轴承主要结构参数的选择及轴承的可靠性分析提供一种理论分析方法。     

内燃机主轴承弹性流体动力润滑计算分析

建立了内燃机主轴承弹性流体动力润滑计算的数学模型和有限元模型.依此模型,对某四缸柴油机的5个主轴承进行了计算,分别算出其在一个工作周期内的油膜压力、油膜厚度、摩擦功耗和轴心轨迹.通过对计算结果的分析表明,第3号主轴承所受到的载荷最小,平均油膜厚度最小,平均油膜压力和摩擦功耗最大.第3号主轴承的润滑状况不佳.应对其进行摩擦学优化设计.     

动载荷轴颈轴承油膜压力展开图的应用

本文从理论上分析了Booker法求解动载荷轴颈轴承轴心轨迹中正压力承载区起止角的物理意义与其压力边界条件的实质,论证了用油膜压力展开周期图取代轴心轨迹预示轴承供油孔位置等工作状况的必要性。     

时变条件下滑动轴承系统的多物理场耦合分析

针对传统非耦合分析方法无法研究轴颈、油膜与轴瓦之间的相互作用以及普通流-固耦合方法无法真实反应轴承运转工况的问题,提出了一种融合计算流体动力学、流-固耦合和热流耦合的瞬态分析方法,分析了时变条件下轴承系统速度、压力和温度的多物理场耦合,并分析了空化现象的影响,精确计算了恒定载荷下的偏心率和温升场,以及从启动到稳定过程的轴心轨迹.同时,分别考虑腔结构、轴颈转速和载荷对油膜压力、偏心率、温升和气穴的影响,并将计算结果与相关文献的实验结果进行比较.结果表明:所得计算结果与实验结果较吻合;轴承的轴心轨迹呈螺旋形;油腔数目对轴心轨迹、气穴和温升的影响很大.     

考虑弹性变形的动载滑动轴承润滑非线性解

对于高速、动载、径向滑动轴承的油膜压力及轴心轨迹的计算,一般沿用Hahu或Holland 的分项计算方法.将挤压油膜压力与旋转油膜压力分别计算,然后叠加.可是,对于重载轴承,油膜压力的峰值较高,轴承的弹性变形不可忽视,润滑油的粘压效应亦较突出.这时,雷诺方程将成为一个非线性微分方程,不能沿用上述方法计算.本文应用等参数有限元法,系统地提出了一个整体的计算方法,预示了动载轴承的油膜压力、轴心轨迹和最小油膜厚度.为了符合变形的真实情况,本文对轴承的变形,尤其是两端的影响,在运用半无限空间弹性体的结论时,也作了适当的修正.     

发动机连杆小头轴承的润滑研究

文章将平均流量模型与微凸体接触理论相结合,建立了分析发动机连杆小头轴承润滑特性的数学模型和计算方法.主要研究了表面粗糙度对轴承流体润滑以及轴心轨迹的影响.结果表明,表面粗糙度越大,微凸体的承载量越大,峰元摩擦力也越大,膜厚比减小;同时表面粗糙度对轴心的位置有一定的影响,但对轴心轨迹的形状影响不大.     

非稳定负荷轴承功率的计算方法

在非稳定负荷轴心轨迹的计算中,为了较精确地求解雷诺方程来得到轴承的承载力和方位角,需要计算轴承的消耗功率,然后从能量守恒关系估算出滑油的平均温度和平均粘度.另外,低消耗能量的轴承设计,不论是稳定负荷或非稳定负荷轴承,也需要计算轴承的消耗功率.目前,国内外学者在计算非稳定负荷轴承消耗功率的计算方法中,大都采用计算摩擦功率方法,但是这种用摩擦功率来代替消耗功率的计算方法是否正确呢?本文将对此进行探讨.     

柴油机曲轴主轴承THD模拟计算研究

针对重载滑动轴承中温度对轴承润滑特性的显著影响，对柴油机曲轴主轴承进行了THD模拟计算研究，将雷诺方程，能量方程和热平衡方程结合起来，对动载轴承动压流体润滑油膜进行了热平衡计算，并在此基础之上进行了轴心轨迹的计算。对计算结果显示出轴承的几何形状，润滑油类型和进口油温均对轴承润滑特性有很大的影响。     

阶跃载荷作用下滑动轴承的瞬态特性

滑动轴承在动载荷作用下的瞬态特性是制约其精度和速度的重要因素,建立动载荷作用下滑动轴承的计算模型,计算在单、双向阶跃载荷作用下轴心轨迹的运动状态,分析阶跃载荷对轴心轨迹、最大油膜压力及最小油膜厚度等轴承主要工作参数的影响。结果表明:轴承在突变阶跃载荷作用下,轴心位置、最大油膜压力及最小油膜厚度等均呈现振荡过程,收敛于新的平衡位置;当突变载荷过大时,将造成轴承碰撞或失稳。     

考虑轴承热效应的转子非线性运动瞬态分析

研究了油膜热效应对滑动轴承非线性动力学特性的影响。给出了考虑油膜热效应的滑动轴承非线性油膜力的计算方法，用热量平衡法确定油膜平均温度，并把平均温度引入等温情况下的轴承非线性运动瞬态分析中，以实际轴承为例，对考虑热效应的转子－轴承系统的非线性不平衡响应进行了瞬态分析，得到了轴心运动轨迹，并与等温情况瞬态分析的计算结果进行了对比，通过一系列对比研究发现，轴承热效应对轴承的非线性动力学性能有重要影响，引入平均温度后可以减小不考虑热效应所引起的误差。     

动载轴承的非稳态热流体动力润滑分析

为了考察热效应对动载轴承润滑性能的影响,建立了动载轴承热流体动力润滑分析的数学模型,联立求解了广义雷诺方程、能量方程、固体热传导方程以及载荷平衡方程,得出了动载轴承的油膜压力分布、油膜温度场分布、轴心轨迹、流量和功耗。在求解过程中针对油膜和轴瓦温度场的时变性的不同,提出对它们分别进行非稳态和准稳态数值求解的方法。另外还采用了不同的温度边界条件进行计算。结果表明：在动载荷作用下,轴承的油膜压力、温度场、轴心轨迹、流量和功耗也随时间作相应的变化,不同的温度边界条件对计算结果有着显著的影响     

考虑三维波纹度影响的深沟球轴承振动噪声计算方法研究

波纹度误差是影响滚动轴承振动和噪声性能的重要因素.以深沟球轴承为研究对象,通过自相关函数构建了轴承内外圈滚道三维波纹度模型,通过力学分析建立了内圈轴心及滚动体中心的运行轨迹的计算方法,并采用相应的声学模型,运用声源复合的方法对轴承的噪声进行定量计算.通过具体算例,研究了内圈和滚动体的声辐射特性,发现轴承的噪声辐射在空间...     

基于小波包变换的船舶轴系轴心轨迹特征提取

为实现通过轴心轨迹识别船舶轴系的工作状态,在船舶轴系轴心轨迹测试实验台上测试各轴承处水平和垂直的位移信号,应用小波包变换对各轴承处的轴心轨迹进行特征提取及分析.结果表明:实测船舶轴系轴心轨迹混乱,无法用于船舶轴系工作状态的识别;利用小波包变换提取的轴心轨迹呈清晰的香蕉形、椭圆形及外“8”字形,其中香蕉形和外“8”字形轴心轨迹刻画了转子不对中工作状态,椭圆形轴心轨迹刻画了转子不平衡工作状态.因此,小波包变换可用于船舶轴系轴心轨迹的提取,实现船舶轴系工作状态的识别.     

大自由度的转子—滑动轴承系统非线性动力学分析（Ⅱ）

本文以作者提出的关于大自由度的转子－轴承－基础系统的非线性动力学计算方法，详细地考察了转子轴承系统百性的稳定性问题，其中主要包括：不平衡质量大小和分布对转子轴承系统稳定性的影响；某些转子轴承系统，当其转速高于失稳转速时，转子轴心可涡动于一个小的轨迹而不发散的现象之之原因的探索；多跨转子轴承系统在不同类别大激励下的动力性态研究等，仿真计算的结果与对比性的实验结果较为吻合。     

大自由度的转子－滑动轴承系统非线性动力学分析（Ⅱ）

本文以作者提出的关于大自由度的转子－轴承－基础系统的非线性动力学计算方法，详细地考察了转子轴承系统非线性的稳定性问题．其中主要包括：不平衡质量大小和分布对转子轴承系统稳定性的影响；某些转子轴承系统，当其转速高于线性失稳转速时，转子轴心可涡动于一个小的轨迹而不发散的现象之原因的探索；多跨转子轴承系统在不同类别大激励下的动力性态研究等．仿真计算的结果与对比性的实验结果较为吻合