滑动轴承承载能力的理论研究和实验分析

在生产实践中,轴承的承载能力是滑动轴承设计的重点问题,对滑动轴承承载能力的研究对于轴承技术的发展具有重要意义。通常影响滑动轴承承载能力的因素有很多,如宽径比、偏心率、相对间隙等,而滑动轴承在不同工作载荷和转速的情况下,油膜承载力也不尽相同。 本文应用数值计算方法以及编程语言,从理论计算和实验测试两个方面对滑动轴承的承载能力展开研究。本文对雷诺方程进行无量纲简化,采用有限差分法和超松弛迭代法以及数学软件MATLAB对简化后的雷诺方程编程求解,获得滑动轴承油膜压力分布数值以及三维图形,并研究了轴承宽径比、偏心率对轴承油膜压力分布的影响规律。本文利用ZHS20滑动轴承实验台测得在不同工作载荷及转速下滑动轴承的油膜压力分布,以及流体动力润滑特性相关曲线,展开对滑动轴承摩擦因数、摩擦状态转化以及过渡转速的研究,并对理论计算以及实验台测试所得的轴承承载力进行比较,引入端泄系数,对轴承运行的端泄量展开研究。本文通过对实验台测试功能的拓展,测得不同相对间隙下轴承的油膜压力分布,分析相对间隙对轴承承载力的影响,并通过计算得到使轴承获得最大承载力的相对间隙最佳值,对滑动轴承的设计和研究具有实际指导意义。本文在最后对轴承承载力的理论计算和实验值计算进行可视化操作界面设计,使轴承承载力的计算及其结果显示更为形象、简捷。