径向动压轴承特性系数的通用计算方法和程序(一)

为了获得各类径向轴承的简捷而精确的通用计算方法和程序,应先使各类轴承的计算公式加以统一。为此,文中采用了当量固定瓦的概念,从而获得简捷而统一的表达式。可用来求取多瓦轴承中每一瓦块的特性,迭加后,即得整个轴承的特性。文中进而研究了求解雷诺差分方程的有效方法。本文第一部分主要研究超松弛迭代法,并提供了程序中自动寻求最优超松弛因子的方法。由于能迅速逼近最优超松弛因子,故欲得挣态解时,迭代法也是有效的,但进而欲得动态解时,则采用直接法更为有效而合理。文中还给出了180°轴承详尽的挣态特性,作为超松弛迭代法程序的考核和应用,计算结果经与少量国外发表的公认资料相比,证实其精度较高,因而可推荐为轴承设计或计算之用。     

径向动压轴承静态及动态特性的通用计算方法和程序(二)

如本文(一)中所述,当采取当量固定瓦变换后,可将各类径向轴承的计算公式加以统一。本文(二)中研究小扰动下的雷诺方程动态解;求解雷诺差分方程的直接法以及通用程序设计;并论述边界条件及加速收敛速度的处理方法。实践证明,该方法及程序具有通用性强、解算迅速及计算精度高等优点。     

采用通用膜厚方程的动压径向轴承形状优化

针对目前动压轴承形状优化的局限性,提出了一种不受现有形状约束的新方法.采用傅里叶级数形式的通用膜厚方程表征任意可能的轴承形状,以最大承载力为目标函数,通用膜厚方程级数系数为设计变量,以及最小油膜厚度为限制条件,建立了动压轴承形状的优化统一数学模型,并用遗传算法进行形状优化,将极值问题通过对可变项级数系数的参数优化逐次逼近.与传统的形状优化方法相比,优化后的轴承形状突破了现有轴承形状的制约,使轴承承载力得到了显著提高.     

新型三瓣式径向气体箔片动压轴承热特性分析

为研究新型三瓣式径向气体箔片动压轴承的温度特性,提出了考虑热特性的润滑理论计算模型. 通过耦合求解非等温Reynolds方程和气膜能量方程,并计入转子的离心效应和热膨胀量对轴承间隙的影响,运用数值模拟的方法求解出轴承内气膜温度分布,研究轴承载荷、转速和冷却气流量等因素对轴承温度的影响. 计算结果表明：气膜温度峰值位于压力峰值的下游位置;气膜温度随轴承载荷和转子转速的增加而递增,相较于转速对气膜温度的影响,轴承载荷的影响并不明显;往轴承箔片结构内通入冷却气流可以起到明显的降温效果,且轴承温度随冷却气流的上升先迅速下降后逐渐平缓.     

气体动压轴承频率响应的计算方法

在设计气体动压轴承时,需要知道其刚度及频率响应,由于轴上一般都带有螺旋槽,增加了计算的复杂性。对于线轴式轴承(即既有止推板,又有颈轴同时工作的轴承),则由于止推板和颈轴承的相互影响,又更复杂一些。本文主要针对线轴式轴承,说明计算方法。     

Power MEMS气体动压径向轴承承载能力的分析

在微尺度条件下,为了实现超高能量密度的目标,Power MEMS通常要求其轴承转速达到106 r/min数量级以上,于是提出了微尺度超高转速气体动力润滑轴承的研究.论述了气体动力润滑轴承的微尺度结构特征,提出了Power MEMS气体动压径向轴承承载能力的验算方法,分析了微尺度条件下气体动压径向轴承结构参数对轴承承载能力的影响.     

一种新型液体动压轴承动态特性的分析计算

在研究产品设计的三维实体造型理论及有限元仿真技术的基础上,应用ＳＵＮ工作站上的Ｉ－ＤＥＡＳ软件完成了一种新型的液体动压轴承的三维变量化造型设计及有限元仿真,对动压轴承进行了静态、动态力学性能的分析,计算出油膜的八个动态特性系数,并与其它同类轴承进行了比较,进而分析了本次所设计的轴承的特点。     

径向波箔轴承的设计计算和试验研究——(Ⅰ)理论分析

应用圆柱薄壳线性理论给出了波箔单波刚度的计算公式;由弹性体变形理论导出了波箔总刚度的计算公式;根据弹性流体动力润滑的概念,获得了适用于波箔轴承的总体雷诺方程;设定了波箔轴承的边界条件。文中还应用有限差分法对几种不同参数的径向波箔轴承进行了静态性能的计算,得到了压力分布、承载能力、偏位角和摩擦力矩的变化曲线。理论计算与试验结果基本相符。     

径向波箔轴承的设计计算和试验研究——(Ⅱ)几何参数计算和实验研究

本文根据大量试验结果,提出了径向波箔轴承几何参数的设计计算公式;介绍了高速轴承试验台的结构和试验方法(试验台的所有支承轴承和加载装置的活动联接全部采用气体润滑);对几种不同参数的皮箔轴承进行了初步的静态特性试验。试验结果与理论计算基本相符。     

轧机动压油膜轴承润滑油量的计算

为了研究轧机动压油膜轴承润滑油量的各种计算方法的准确性,给钢铁企业轧机油膜轴承润滑系统的设计提供理论参考。给出了油膜轴承润滑油量的相关理论计算方法和经验公式,分析了影响油膜轴承润滑油量的具体因素,并且结合实例对给出的计算方法进行了对比分析。计算结果表明：采用经验计算方法如根据轴承热平衡方程求润滑油量和根据轴承相对间隙及偏心率求润滑油量、数值计算方法以及理论计算方法的计算结果较为接近,能够满足生产要求;而根据生产中常用简化公式的经验计算方法所得结果精度较低。     

四油腔小孔节流静压轴承动特性系数的计算和测定

本文提出了用有限元直接解法计算静压、动静压滑动轴承八个动态特性系数的方法,设计了滑动轴承静动特性试验装置,并对一个四油腔小孔节流静压轴承进行了八个动特性系数的具体计算和试验测定,计算结果和试验结果基本相符。     

扰动频率对动压气体轴承动态刚度和阻尼系数的影响

采用偏导数法求解动压气体润滑Reynolds方程，给出了动压气体轴承动态刚度和阻尼系数普遍适用的计算方法．进行了有限元数值仿真，计算了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数，并重点研究了扰动频率对这些系数的影响．计算结果表明，动压气体轴承的动态刚度系数随着扰动频率的增大而增大，动态阻尼系数随着扰动频率的增大而减小．从理论上解释了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数与扰动频率的密切相关性．     

径向波箔轴承的动特性和稳定性分析

本文在小扰动条件下，推导出径向波箔轴承的刚度和阻尼系数的计算公式，计算结果表明，波箔轴承有较大的阻尼特性，在高速运转的机械设备中具有较高的稳定性。     

轧机支承辊油膜轴承动压特性的研究

针对某钢厂发生故障的轧机支撑辊油膜轴承的实际工况和设计工况,进行了轴承动压特性计算,给出了油膜轴承工作特性曲线,为克服故障和排除故障提出了有益的建议.     

流体动压润滑推力轴承动特性的研究

文中讨论了推力和轴承动特性研究中的几个问题，首先给出单力瓦动特性系数的定义，接着利用坐标变换原理，提出推力轴承动特性系数的求解方法，最后给出一种加快计算速度的方法，从而使推力轴承动特性系数的计算既具有理论上的严谨性又不失实用性，对固定瓦推力轴承的动特性进行了研究，结果表明推力盘的静态倾斜对推力轴承的动特性产生显著的影响。文中的工作可以进一步推广至可倾瓦推力轴承动特性的研究，并可用于推力轴承－转子系     

液体动压轴承微型沟槽的加工方法

提出了一种用于加工小型液体动压轴承微型人字槽的方法,并使用ABAQUS软件对该方法的加工过程进行了有限元仿真分析。通过对模具下压深度为32μm的情形进行分析,发现人字槽尖部的成形深度最大,而尾部的成形深度最小;通过对模具4种不同的下压深度(20μm、24μm、28μm、32μm)所得到的人字槽加工深度进行分析,发现回弹后人字槽的加工深度与模具下压深度基本呈线性关系。对人字槽模具的尖部尺寸进行了优化设计,获得了形状和尺寸均匀的人字形沟槽,并确定了各加工阶段的载荷大小。本方法可以降低现有微型人字槽加工方法的加工成本,提高加工效率,使小型液体动压轴承批量化生产变为可能。     

复杂管道水击计算的电算方法及通用程序

本文讨论由多根串联、分叉管组成的复杂管道,水击计算的电算方法。提出了末端条件为阀门、孔口、封闭端,阀门启闭规律为曲线(含直线),以及同、异步启闭等各种情况下,计算正、负水击的电算通用程序。安徽省流源水电站引水管道设计时,采用本程序计算水击,很短时间内,为设计者提供了满意的成果。     

共聚合特性的通用绘图程序

近年来,一些作者利用电子计算机的绘图功能,绘制各类共聚合组份分布的各种图形,用以形象地描述共聚方程,说明竞聚率的物理意义,深入地讨论在高转化率情况下单体组份的分布情况。但这些作者的工作都是在大型计算机上进行的,因此对它们的使用受到一定的限制。我们在小型机(MZ-700)上,使用BASIC语言,自编了共聚合特性的通用绘图程序。该程序可以根据使用者的需要绘制:     

液体导热系数的通用计算式

本文将液体导热系数公式一之修改为λ_1=Ar_1~(0.667)(B—T)~n使之成为一个简便,正确且适用范围广的公式。并对25种制冷剂进行了计算,确定了待定常数A和B。计算值与文献值相比,最大误差不超过±5％。