计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析的快速近似算法

建立变形矩阵人工处理数据量大和润滑分析计算耗时较长是研究计入轴瓦弹性变形的滑动轴承润滑分析2个主要问题。采用APDL语言编写专门的计算程序来自动求取变形矩阵,并根据变形矩阵的特点,提出了一种在轴承承载区油膜压力对应节点位置处动态截取子矩阵的快速近似新算法。计算结果表明在内燃机一个工作循环内,快速算法得到的最大油膜压力、最小油膜厚度和轴承反力的计算误差在3.2%以内,润滑分析计算时间下降了2个数量级。     

计入轴瓦弹性变形的内燃机主轴承润滑分析

以某四缸柴油机的主轴承为研究对象,从曲轴-轴承系统的角度出发,采用变形矩阵法研究了计入轴瓦弹性变形时内燃机主轴承润滑分析问题。得到的结论是:计入轴瓦弹性变形时,在固定轴心位置条件下,主轴承最大油膜压力下降,最小油膜厚度增加;但在额定载荷作用下,计入曲轴-轴承系统动力学效应时,主轴承最大油膜压力上升,最小油膜厚度减小。     

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

对一四缸内燃机曲轴轴承进行了计入曲轴受载变形和表面形貌的弹性流体动力润滑分析.计算中采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,采用变形矩阵法计算油膜压力作用下轴瓦表面的变形.结果表明,表面形貌对曲轴轴承轴心轨迹影响较大,表面弹性变形对曲轴轴承轴心轨迹影响很小;计入表面形貌,曲轴轴承最大油膜压力增大显著,最小油膜厚度明显减小,端泄流量在大部分时间几乎没有变化;计入表面弹性变形,轴承最大油膜压力基本都有不同程度的减小;表面弹性变形对端泄流量、轴颈摩擦因数以及最小油膜厚度的影响甚小.     

内燃机曲轴-轴承系统曲轴变形引起的轴承润滑状态变化对曲轴强度的影响

在计及曲轴变形的轴承润滑分析的基础上,应用得到的轴承油膜压力分布作为载荷边界条件计算曲轴应力和强度,以分析目前曲轴强度计算中作用在轴颈上的载荷普遍采用假设的轴承油膜压力分布形式对结果精度的影响。计算中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,应用有限元法计算曲轴应力。结果表明,计及曲轴受载变形的影响时,轴承油膜压力产生偏布且最大油膜压力明显增加,导致曲轴轴颈过渡圆角表面局部区域的应力数值明显增大,曲轴安全系数减小。因此为使曲轴设计更加合理、更接近实际,曲轴强度计算时应取曲轴—轴承系统为研究对象,根据轴承润滑分析实际计算结果,确定作用在曲轴轴颈上的载荷分布。     

柴油机曲轴和轴瓦烧蚀的防治

1．原因分析柴油机曲轴与轴瓦之间是滑动摩擦。造成曲轴轴瓦磨损烧蚀的根本原因是润滑条件不良,出现半干摩擦或干摩擦,使轴瓦表面擦伤,防护层脱落,表面高温使减磨合金层损坏和熔化,轴瓦烧蚀。导致曲轴与轴瓦烧蚀的主要原因是：润滑油牌号不对或质量不合格;机油容量不足、润滑系统油压低,曲轴轴颈与轴瓦之间不能形成良好的润滑油膜：轴瓦本身厚度差超限：轴瓦压紧余量不够：     

基于平面应变曲梁模型的径向可倾瓦弹性变形的计算

从计算模型的合理性和易算性方面综合考虑,采用平面应变曲梁作为径向可倾瓦弯曲变形的计算模型。建立瓦的柔度矩阵,该柔度矩阵与各段上节点载荷矢量相乘,即获得变形的离散分布,所得计算结果与三维有限元模型得出的变形分布有较好的吻合,从而证实了本算法的正确性。     

计入轴倾斜时轴-轴承系统跨学科耦合分析

采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,辅以手工编程的方法,研究了变载荷作用下轴-轴承系统动力学、摩擦学、刚度和强度耦合分析问题的建模和求解,着重讨论轴受载变形倾斜对轴-轴承系统动力学行为、轴承的摩擦学特性和轴颈表面动应力的影响。耦合分析计算结果表明：动应力在轴颈表面沿轴向和周向的分布与油膜压力沿轴向和周向的分布密切相关;动应力随时间的变化与轴-轴承系统的动力学响应密切相关。轴倾斜使得轴-轴承系统的动力学响应、润滑性能以及轴颈表面动应力发生改变。     

考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承润滑性能有限元分析

应用COMSOL Multiphysics对考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承建立有限元模型,并进行数值仿真模拟。结果表明:初始入油温度的增大使润滑油黏度迅速下降,但对油膜压力影响很小;载荷的增大使油膜压力增大明显,油膜压力峰值向出口区移动,在轴瓦上产生较大变形;转动速度的增大使油膜厚度增加,有利于产生流体动压,但摩擦功率损失很大;存在使油膜压力峰值最小,且压力分布均匀的最佳倾斜角。     

预防柴油机轴瓦损坏的措施

1．轴瓦损伤的原因 （1）机体变形。由于柴油机机体、主轴承孔不同轴度超差,则会导致曲轴主轴颈与轴瓦之间的间隙在整个宽度上不均匀,影响油膜的正常建立。     

低速重载荷滑动轴承的轴瓦与油膜润滑

介绍低速重载荷滑动轴承的轴瓦对形成油膜润滑的影响,在工程应用上碰到的润滑不良问题的解决措施,提高轴承水冷却系统效能的方法,大尺寸合金轴瓦制造缺陷的解决办法。     

应力偶流体润滑轴承油膜压力和轴心轨迹计算

根据应力偶流体动态润滑轴承雷诺方程,运用数值计算方法研究应力偶参数对轴承润滑性能的影响。针对某柴油机轴承,分别计算采用牛顿流体和非牛顿应力偶流体润滑时的油膜压力分布和轴心轨迹。结果表明：与牛顿流体润滑相比,应力偶流体润滑时轴承的油膜压力增加,且随应力偶参数的增加,最大油膜压力出现在轴承角度增大的方向;2种润滑条件下,所计算得到的轴心轨迹形状类似,不同之处在于牛顿流体润滑时其轴心轨迹离轴承的中心比较远,而应力偶流体润滑条件下轴心轨迹随参数增加向其中心靠近且最小油膜厚度明显增大。研究表明,应力偶流体润滑与牛顿流体相比提高了油膜压力,改善了轴心轨迹,且应力偶参数越大应力偶效应越显著。     

变载荷作用下柔性关节板弹簧的大变形分析与强度计算

提出一种由气缸驱动的柔性机械手关节,关节采用板弹簧作为骨架。板弹簧的变形等效于自由端受特殊变载荷作用的弹性悬臂梁的大变形,其特殊变载荷是一个方向和大小都随气缸压力而变化的载荷。建立了悬臂梁静态变形的微分方程,采用简单的微分计算方法得出不同气缸压力下板弹簧任意位置的变形倾角、变形位移及应力的数值解。绘制其变形曲线和应力曲线,分析板弹簧的变形和应力分布情况,并校核了板弹簧最大应力处的强度。     

Maximum oil film pressure and temperature of two‐iobe journal bearings with different bush profiles

This paper presents data on the maximum oil film pressure and temperature of two‐lobe journal bearings with different bore profiles. A bearing with a cylindrical non‐continuous bore profile, and another with a pericycloid continuous profile have been evaluated. For an assumed relative length of the bearings, and parallel orientation of the journal and bearing axes, the minimum values of oil film thickness, maximum pressure values, and temperatures of the oil film have been determined. The calculations were carried out on the assumption of an adiabatic oil film and a static equilibrium position of the journal.     

Dynamic deformation of hot temperature degraded POM and PP using a modified SHPB with pulse shaper technique

The conventional split Hopkinson pressure bar (C-SHPB) technique with a special experimental apparatus is used to obtain a dynamic deformation material behavior under a high strain rate loading condition. An experimental modification is introduced to reduce the non-equilibrium on the dynamic material response during a short test period for two polymeric materials. The proposed method uses aluminum pressure bars to achieve a closer impedance match between the pressure bars and the specimen materials such as hot temperature degraded POM (Poly Oxy Methylene) and PP (Poly Propylene) to obtain more distinguishable experimental signals. In addition, a pulse shaper technique is used for increasing the rise time of the incident pulse to ensure the dynamic stress equilibrium and the homogeneous deformation in the specimen under dynamic compression loading condition. The details on the dynamic stress equilibrium and the duration of uniform strain rate during the dynamic deformation of the specimen are experimentally investigated. The effects of degradation at a few different hot temperatures on the maximum compressive stresses are also experimentally studied under varying impulsive loading conditions.     

考虑静强度和舵效约束的复材蒙皮后掠翼气弹剪裁

为解决后掠翼设计中减重与副翼效率降低的矛盾,进行了后掠翼复材蒙皮的气弹剪裁设计。针对复材蒙皮的铺层比例和厚度等设计参数,进行了变参分析,获得了设计参数对舵效的影响规律。根据所得参数影响规律,提出了在保持舵效不降低基础上进行蒙皮减重的工程优化设计策略。在此策略指导下,以复材蒙皮的铺层比例和厚度作为设计变量,同时考虑严重载荷工况下的静强度约束以及典型飞行状态下的舵效约束,以蒙皮重量最轻为目标函数,采用MSC.Nastran SOL 200模块成功进行了后掠翼复材蒙皮气弹剪裁设计。