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第卷第期浙江大学学报自然科学版。
; 滑动轴承的静特性研究
全永昕
安琦‘周——银生
——
—一文
浙江大学机械系,杭州,
提要
本文在引新型气油两相漉粘度模型的基础上,建立了一套适用于气油两相流工况下滑动轴
承的数值计算理论,
.滑动轴承试验机上的实验,对理论计算的部分结论进行了验证
关键词垫堕塑亟堂塑;
中图法分类号;. 润滑
概述
,常出现气泡混入润滑油
的现象而形成气油两相流润滑【,这种气油两相流润滑工况下的滑动轴承工作性能与单相油
润滑工况有所不同关于这一课题,历史上曾有不少学者进行过研究,但大多侧重于理论研
究而缺少实验的验证,且在这些研究中,由于长期以来关于气油两相流的流变模型的研究争论
不休,没有一个被广泛接受的模型,因而理论研究结论难以统一“,有的甚至完全相反.
作者不久前自行研制了一套气油两相流粘度实验装置,并实验得出了一个新型的气油两
相流粘度模型,
究中采用了这一粘度模型,在一系列新假设前提下建立了适用于气油两相的变形方
程,采用亚松驰法对这一方程进行了数值解,研究了气油两相流对滑动轴承部分静特性的影
.
粘度模型、变形方程的数值解方法
. 气油两相流粘度模型
作者通过实验所建立的气油两相流粘度模型的一般表达式为
· 国家自然科学基金资助珥目.
本文于年月收到,安琦:男,年月出生,工学博士现在华东理工大学机睦系工作
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淅江大学学报自然科学版年
仉/仉· 一
其中;、分别为小于的常数,当剪切速度大于/时,上式可近似写作:
/ —口
对于一般高速滑动轴承来说,总是在大于/下工作的,所以本文在研究气油两相
流对滑动轴承性能的影响时,,滑动轴承
内油膜压力变化将使得油膜各点处的含气率变化,故式可写作:
/ —.
根据等温气体状态方程可将上式近似写作:
/。一—、· /
方程的数值解方法
对于径向滑动轴承,在稳定工况下方程可写为:
等曩差警
以往人们在将该式用于滑动轴承的理论计算时均作了一系列的假设,而这些假设仅适用
于牛顿流体,气油两相流与牛顿流体的物理属性有较大的不同,为此引入
下假设:
小气泡的尺寸很小,且均匀分布于油相中;
小气泡与油相保持严格同速,无相对滑动;
油相和气相之间一直处于热力学平衡状态;
轴承间隙中的润滑油按某一平均温度作等粘度处理.
在上假设的基础上即可把气油两相流近似为具有单一特性的流体,密度和粘度均为压
力的函数,并假定流体仍然处于层流状态,则变形方程为:
旦等户差。兰&户耋&一⋯
转换成运用于滑动轴承的坐标形式:
茜筹芳耋芳警一户’
引入无量纲关系:
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; —, ; :
引入密度关系:
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粘度关系式可写作无量纲形式:
——.菩
得到无量纲方程:
翕学豸。工旦号