[發明專利]一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法

有效

• 申請號: 201810588409.8
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108875186B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 楊建剛;顧家輝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

1.一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)采用復數形式描述滑動軸承軸頸渦動運動方程；

(2)將滑動軸承軸頸渦動分解為正渦動和反渦動；

(3)構建滑動軸承油膜計算控制體模型；

(4)根據能量守恒求解正渦動軌跡上任意點軸頸溫度分布，即為滑動軸承軸頸溫度分布，所述步驟進一步包括：

(41)根據能量守恒有：

式中，為油膜周向熱流率，為油膜向軸承的熱流率，為油膜向軸頸的熱流率，為控制體的熱耗散率，R_b為軸承半徑，R_j為軸頸半徑，c_b為軸承間隙，μ為潤滑油動力粘度，τ為黏性剪力，e為動態偏心距，為最厚油膜處與該點之間的周向夾角，δ為軸承和軸頸中心與該處油膜對應的軸瓦面上的點之間連線的夾角，T為油膜周向溫度，T_j為軸頸溫度，T_b為軸承溫度，c_p為潤滑油比熱，ρ為潤滑油密度，H為油膜與固體壁面間的對流換熱系數；

(42)將dx＝R_jdθ代入以上方程組，可以得到油膜的周向溫度分布方程：

邊界條件：T|_dθ＝0＝T_oil，式中T_oil為進油溫度；

(43)采用四階-五階Runge-Kutta方法求解方程數值解，得到油膜周向溫度分布。

2.根據權利要求1所述的一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法，其特征在于：所述步驟(1)中滑動軸承軸頸渦動運動方程的復數形式表示如下，

軸承轉子軸心的運動微分方程為：

由于上式可簡化為：

求解該方程組得：

式中，α_x、α_y為初始相位，X、Y為振幅；

令復變量z＝x+iy，用復數形式描述軸頸渦動微分方程，則有：

3.根據權利要求2所述的一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法，其特征在于：所述復數形式的軸頸渦動微分方程解為：

B₁為步驟(2)中分解后的半徑為|B₁|的逆時針圓軌跡正渦動，轉向與轉子轉動角速度相同；B₂為步驟(2)中分解后的半徑為|B₂|的順時針的圓軌跡反渦動，轉向與轉子轉動角速度相反。

4.根據權利要求2或3所述的一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法，其特征在于，所述步驟(2)中反渦動軸頸表面溫度均勻，反渦動時軸頸不存在周向溫差。

5.根據權利要求4所述的一種滑動軸承軸頸溫度分布的計算方法，其特征在于，所述步驟(4)中正渦動軸頸溫度分布為其軌跡上任意點的軸頸溫度分布的穩態值。