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计入曲轴受载变形的粗糙表面曲轴轴承弹性流体动力润滑分析

专 业: 动力机械及工程
关键词: 表面形貌 弹流 润滑 轴承 变形 曲轴
分类号: TB535.1  U461.56
形 态: 共 103 页 约 67,465 个字 约 3.227 M内容
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内容摘要


工作中轴颈在轴承中处于倾斜状态是普遍存在的现象。

当轴颈倾斜严重时,轴承最小油膜厚度明显减小,最大油膜压力显著增加,为此非常有必要对计及表面形貌、润滑油粘压效应和轴承表面变形的倾斜轴颈轴承的流体动力润滑性能进行分析。

本文首先针对一般的径向滑动轴承,进行了计及表面形貌的弹性流体动力润滑分析。

结果表明,偏心率较大时,润滑油粘压效应对倾斜轴颈轴承润滑性能有较大影响,特别是当倾斜角较大时,影响更为显著。

不考虑轴承表面变形情况时,当偏心率较大且轴颈倾斜角也较大时,表面粗糙度对倾斜轴颈轴承润滑性能产生显著影响;表面形貌方向参数在最小油膜厚度与表面综合粗糙度的比值较小时对倾斜轴颈轴承润滑性能影响显著。

计入轴承表面变形影响后,轴承表面粗糙度以及表面形貌方向参数对倾斜轴颈轴承润滑性能影响很小。

轴颈不倾斜时,轴承表面变形对轴承润滑性能的影响很小;轴颈倾斜时,轴承表面变形的影响比较显著,偏心率越大,轴承表面变形对倾斜轴颈轴承润滑性能的影响越大。

在研究比较了使用ANSYS有限元软件时节点施加三种不同的单位载荷引起轴承表面变形情况的基础上,提出了符合实际的四单元共节点加载方法,从而建立了比较精确的计算轴承表面变形的柔..……

全文目录


摘要
符号清单
插图清单
表格清单
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基本分析方法
1.2.1.1 静力学法
1.2.1.2 动力学法
1.2.2 考虑实际影响因素的研究
1.2.2.1 轴承负荷计算方法
1.2.2.2 供油特性因素的影响
1.2.2.3 空穴边界条件的润滑分析
1.2.2.4 计及表面形貌等单一因素影响的润滑分析
1.2.2.5 计及表面形貌、热效应、弹性变形和润滑剂流变性等多因素综合影响的润滑分析
1.3 本文的研究内容
第二章 计及表面形貌的倾斜轴颈轴承弹性流体动力润滑分析
2.1 引言
2.2 基本方程和公式
2.2.1 倾斜轴颈轴承的油膜厚度方程
2.2.1.1 不计轴承表面变形的油膜厚度表达式
2.2.1.2 轴承表面弹性变形引起的油膜厚度变化量计算
2.2.2 Reynolds方程及其边界条件
2.2.3 润滑油粘压效应关系式
2.2.4 压力流量因子、剪切流量因子和剪切力因子的确定
2.2.4.1 压力流量因子
2.2.4.2 剪切流量因子
2.2.4.3 剪切力因子
2.2.5 轴承油膜反力承载量
2.2.6 轴承端泄流量
2.2.7 摩擦力与摩擦系数
2.2.8 保持倾斜轴颈轴承稳定工作的力矩
2.3 数值计算方法
2.4 计算结果与分析
2.4.1 润滑油粘压效应的影响
2.4.2 轴承表面粗糙度的影响
2.4.2.1 表面粗糙度大小的影响
2.4.2.2 表面方向参数的影响
2.4.3 轴承表面变形的影响
2.5 小结
第三章 计入曲轴受载变形的粗糙表面曲轴轴承弹性流体动力润滑分析
3.1 引言
3.2 基本方程及其数值解法
3.2.1 Reynolds方程
3.2.2 油膜厚度方程
3.2.3 载荷平衡方程
3.3 计算轴承表面弹性变形的柔度矩阵建立
3.3.1 变形矩阵方法
3.3.2 轴承有限元计算模型
3.3.3 柔度矩阵的建立
3.4 计算方法
3.4.1 轴承轴心轨迹的求解
3.4.2 轴承端泄流量和轴颈摩擦系数的计算
3.5 计算结果与分析
3.5.1 表面形貌对曲轴轴承润滑性能的影响
3.5.1.1 连杆轴承和主轴承轴心轨迹
3.5.1.2 连杆轴承和主轴承轴承最大油膜压力
3.5.1.3 连杆轴承和主轴承端泄流量、轴颈摩擦系数、最小油膜厚度
3.5.1.4 连杆轴承和主轴承在一个工作循环中油膜压力出现最大值时刻的油膜压力分布
3.5.2 轴承表面变形对曲轴轴承润滑性能的影响
3.5.2.1 连杆轴承和主轴承轴心轨迹
3.5.2.2 连杆轴承和主轴承轴承最大油膜压力
3.5.2.3 连杆轴承和主轴承端泄流量、轴颈摩擦系数、最小油膜厚度
3.5.2.4 连杆轴承和主轴承在一个工作循环中油膜压力出现最大值时刻的油膜压力分布
3.6 小结
第四章 总结和展望
参考文献
附录

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中图分类: > TB535.1 > 工业技术 > 一般工业技术 > 声学工程 > 振动、噪声及其控制 > 振动和噪声的控制及其利用
其他分类: > U461.56 > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车理论

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