平面滑块轴承在不同温度边界下的承载能力分析.pdf

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1、2014年3月润滑与密封Mar．2014第39卷第3期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．03．006平面滑块轴承在不同温度边界下的承载能力分析崔金磊李丽华杨沛然。(1．青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033；2．青岛科技大学表面工程实验室山东青岛266061)摘要：针对平面滑块轴承，建立考虑温度对密度和黏度影响的流体动力润滑模型。用有限差分法求解温度场，多重网格法求解压力场，基于几种不同的温度边界条件分析几何楔和热楔对轴承承载能力的影响。

2、结果表明：发热和温升降低了楔形滑块的承载能力，而热楔对平行滑块轴承承载能力的贡献是正面的。关键词：滑块轴承；几何楔；热楔；承载能力中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)3—022—6AnalysisontheLoadCarryingCapacityforPlainPadBearingswithDiferentSurfaceBoundaryConditionsCuiJinleiLiLihuaYangPeiran(1．SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechno

3、logicalUniversity，QingdaoShandong266033，China；2．SurfaceEngineeringLaboratory，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，QingdaoShandong266061，China)Abstract：Foraplanepadbearing，thethermalhydrodynamiclubricationmodelconsideringtheinfluencesoftempera—tureonoildensityandviscosit

4、ywasbuilt．Thetemperaturefieldwassolvedbyfinitedifferenceprocedure，andthepressurefieldbymulti一dmethod．Theeffectsofgeometrywedgeandthermalwedgeonloadcarryingcapacitywereanalyzedwithseveralcasesofsurfaceboundaryconditions．Resuhsshowthatthermaleffectsreducestheloadcapacityofwe

5、dgedpadbearing，butforaparallelpadbearingthecontributionofthermalwedgeontheloadcapacityispositive．Keywords：padbearing；geometrywedge；thermalwedge；loadcarryingcapacity传统的润滑理论认为几何楔是形成流体动力润滑Cameron很早就提出了热楔的概念但因为认识的必要条件，楔形滑块是润滑设计中最简单的问题，上的局限性并未引起广泛关注。袁春英等基于无限也是滑动轴承润滑设计的基础。蒋小文和顾伯

6、长滑块轴承，使用刚性固体和光滑表面两个假设排除勤、彭朝林和谢小鹏对等温条件下楔形滑块轴宏观热变形和微观形貌的影响，讨论了平行间隙的热承的润滑及承载进行了相关的研究。然而在生产实践楔承载机制，指出相比于热黏度楔，热密度楔对承载及科学实验中均发现平行滑块运动面问可形成承载量量的影响很小。本文作者以平面方形滑块轴承为研究对象，基于可观的油膜，学界倾向于认为滑块宏观热变形和表面不同的温度边界条件分析了在流体动力润滑状态下几微观形貌是其主要原因。RobinsonandCameron分何楔和热楔对其承载能力的影响。析了热变形和弹性变形对动压轴承性能的影

7、响，指出1平面滑块轴承内的间隙表达式热变形的贡献要大于弹性变形。姚华平和黄平基于如图1所示，矩形滑块b与无限大平面a之间形等温模型，指出两光滑平行运动的平面无法承载，而成流体动压运动副，其间隙h表达式为粗糙表面微粗糙峰的收敛楔形部分可以形成流体动压润滑膜并承受一定载荷。这些研究都肯定了宏观及微h：h一(0≤≤B，0．5≤Y≤0．5L)观几何楔对承载量的贡献。(1)式中：h和h分别是入口和出口的膜厚；B是滑块沿向的宽度；L是滑块沿Y向的长度。基金项目：国家自然科学基金项目(51105214；51075221)．收稿日期：2013—07—20当

8、h／h>1．0时，轴承内是楔形间隙，而当作者简介：崔金磊(1979一)，女，博士研究生，副教授，主要．／h=1．0时为平行间隙。本文中假定表面a以速度从事润滑理论研究．E—mai