基于擬合非線性油膜力的多葉油潤滑箔片軸承穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展,對軸承也提出了更高的要求,如超高轉(zhuǎn)速,耐高溫,長壽命等。在這種發(fā)展背景下箔片軸承應(yīng)運而生。箔片軸承是一種柔性表面的軸承,具有高速運轉(zhuǎn)時振動小,穩(wěn)定性高,耐高溫,耐磨損,能抵抗沖擊等優(yōu)點。目前,大量的工作集中在對氣體箔片軸承的研究,甚至發(fā)展到了第三代氣體箔片軸承,具有優(yōu)良的動靜態(tài)特性。而油潤滑箔片軸承的研究則很少,且主要為軸承動力學(xué)特性參數(shù)的研究。軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定著軸承的應(yīng)用,同時也是多葉油潤滑箔片軸承設(shè)計的

2、重要依據(jù)。因此,本文將研究多葉油潤滑箔片軸承的非線性油膜力,分析其變化規(guī)律,通過擬合得到油膜力的表達式,繼而研究軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　針對油潤滑多葉箔片軸承的幾何特點,給出了軸承油膜厚度的計算方法。運用有限差分法求解軸承油膜壓力,并用復(fù)化的Simpson公式積分求得油膜力,對油膜力在空間上的分布與其他多葉型軸承以及箔片軸承進行了比較。分析了多葉油潤滑箔片軸承偏心率較小時油膜力非線性度不高的原因,是因為箔片為柔性,可以根據(jù)油

3、膜壓力自動調(diào)節(jié)軸承的剛度,使得在偏心率不是很大時體現(xiàn)出較弱的非線性油膜力分布規(guī)律。
　　更深入的研究油膜力,討論轉(zhuǎn)速,滑油粘度以及各種軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對多葉油潤滑箔片軸承穩(wěn)態(tài)油膜力的影響。將油膜力隨這些參數(shù)的變化規(guī)律進行非線性擬合,得到穩(wěn)態(tài)油膜力的表達式。
　　用有限單元法對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行離散,完成了軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)建模。求解了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的前三階臨界轉(zhuǎn)速,發(fā)現(xiàn)多葉油潤滑箔片軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速的前兩階臨界轉(zhuǎn)速都較低,第三階