基于有限单元法的可倾瓦轴承轴心轨迹仿真
Axis Orbit Simulation of Tilt-Pad Bearing Based on the Finite Element Method

作者: 赵 毅 * , 刘秀波 :苏州大学机电工程学院,江苏 苏州;

关键词: 可倾瓦轴承有限单元法轴心轨迹欧拉法Tilt-Pad Bearing Finite Element Method Axis Orbit Euler Method

摘要:
旨在运用有限单元法求解二维油膜压力,并将其与欧拉方法结合,综合考虑轴颈的惯性力与非惯性力,通过Matlab编程仿真,求得轴颈轴心轨迹。先利用有限单元法求解非定常Reynolds方程,并用雷诺边界条件定解,得到轴瓦二维油膜压力分布,同时在考虑轴颈不平衡力的基础上,建立滑动轴承的轴心轨迹运动方程,并利用欧拉法确定轴颈下阶段状态参数,仿真模拟五瓦可倾瓦轴承的轴心轨迹。通过对轴心轨迹、轴心位移、瓦块最大油膜力的变化验证了该方法的有效性。

Abstract: The finite element will be applied to solve the Reynolds equation and obtain the 2-D oil film pres-sure. The journal center trajectory motion equation of sliding bearing which is based on imbalance force is established; Euler’s method is applied in calculating the state of journal at next step; then Matlab program is applied to simulate the five pads tilt-pad bearing. The method will be proved by the shaft center orbit, the shaft center displacement and the oil film force.

文章引用: 赵 毅 , 刘秀波 (2016) 基于有限单元法的可倾瓦轴承轴心轨迹仿真。 机械工程与技术, 5, 22-30. doi: 10.12677/MET.2016.51004

参考文献

[1] Ene, N.M., Dimofte, F. and Keith, T.G. (2008) A Stability Analysis for a Hydrodynamic Three-Wave Journal Bearing. Tribology International, 41, 434-442.

[2] 马金奎, 路长厚, 陈淑江. 瞬变载荷作用下滑动轴承轴心轨迹计算仿真[J]. 振动, 测试与诊断, 2010, 30(1): 6-10.

[3] Hahn, H.W. (1966) New Calculation Methods for Engine Bearings. SAE Technical Paper.

[4] 陈伯贤, 裘祖干. 动载滑动轴承轴心轨迹计算的改进[J]. 润滑与密封, 1982(4): 7-15.

[5] 王丽萍. 可倾瓦轴承动力学建模及动力特性研究[D]: [博士学位论文]. 上海: 复旦大学, 2007.

[6] 吴刚, 李涛生, 严新平. 滑动径向轴承轴心轨迹的可视化及其应用[J]. 机械科学与技术, 2004, 23(1): 117-119.

[7] 刘大全, 苗同臣. 滑动轴承广义雷诺方程的一维快速解法[J]. 中国电机工程学报, 2010(29): 85-89.

[8] 王东伟, 朱均. 偏导数法求解轴承油膜动特性系数的改进[J]. 机械科学与技术, 1995(1): 12-16.

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