高频动载轴承内油膜压力特性

传统油膜压力特性研究大多忽略油膜的可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在高频动载荷或瞬态冲击载荷作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,轴颈本身具有很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。因此,同时将可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,可使计算结果更符合实际物理现象。建立考虑轴颈惯性力的力平衡方程以及考虑油膜可压缩性的雷诺方程,计算轴承在瞬态冲击载荷如矩形脉冲、三角形脉冲以及正弦周期性载荷作用下的油膜压力特性,分析数值计算结果,研究外载荷幅值、脉宽以及相对间隙对油膜压力特性的影响,研究发现,相对间隙越大,轴颈惯性作用越不能被忽略;油膜压力衰减速度并不随外载荷幅值单调变化,外载荷幅值极小或外载荷幅值极大,量纲一油膜压力衰减速度均较快;脉宽变化对量纲一油膜压力衰减速度影响不大。在考虑可压缩性以及轴颈惯性力情况下,油膜压力时历曲线上会出现拍振现象。

考虑可压缩性及惯性力的油膜力研究

一般油膜压力特性研究都是基于流体不可压缩的假设,没有计及可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在瞬态冲击重载作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,此时,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,冲击载荷作用下轴颈本身存在很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,使计算结果更符合实际的物理现象。