【技术实现步骤摘要】
一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法
[0001]本专利技术涉及柴油机仿真
，属于一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法。
技术介绍
[0002]曲轴
‑
轴承系统作为柴油机中的关键部分，其润滑性能会直接影响柴油机的可靠性和寿命。翻边轴承一般位于曲轴末端，是径向支撑曲轴并防止其轴向窜动的重要部件，极易出现油膜间隙很小的情况，润滑工况较为恶劣，经常伴随高温烧蚀现象，进而降低柴油机寿命。
[0003]目前国内针对翻边轴承的研究已有一定基础，但研究往往将翻边轴承简化为止推轴承，实际烧蚀的发生位置除了翻边轴瓦止推面外，还有径向部分靠近止推侧的瓦面，单独的径向或止推轴承简化分析无法解释这一现象。且随着曲轴的运行，轴承的动力学特性也会发生变化，进而影响翻边轴承的稳定性。
[0004]因此，提出一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法，建立一个综合考虑翻边轴承径向止推热弹流润滑与动力学特性的仿真模型，并建立翻边轴承径向止推部分的压力耦合与热耦合关系，从而更准确的阐释产生烧蚀的润...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取翻边轴承的结构参数和运行工况；S2、设定时间t；S3、利用翻边轴承径向止推热弹流耦合润滑模块，计算得到油膜承载力；S4、完成S3后，利用翻边轴承动力学特性参数计算模块，计算刚度阻尼；S5、完成S4后，利用翻边轴承相对位置反馈模块，判断是否完成内燃机计算周期，若是，则输出并保存翻边轴承工作特性参数结果；若否，则进行S6；S6、根据对应时刻的载荷计算翻边轴承径向与轴向位移，更新止推部分计算域及网络，将各轴承下一时刻的相对位置作为翻边轴承径向止推热弹流耦合润滑模块及翻边轴承动力学特性参数计算模块的输入参数继续进行计算。2.根据权利要求1所述的一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法，其特征在于，S3的具体内容为：根据输入的翻边轴承的结构参数和运行工况，计算径向部分和止推部分的油膜厚度；在得到油膜厚度的基础上，引入考虑轴向速度的平均雷诺方程，求解平均雷诺方程，利用有限差分法，分别计算得到径向和止推部分的油膜压力分布，循环迭代直到满足压力收敛判断，压力边界采用雷诺边界条件；利用有限差分法，分别求解径向部分和止推部分的三维能量方程、轴瓦的热传导方程，边界条件包括：径向部分与止推部分的进油端温度为给定进油温度；轴瓦的外部均为与环境的对流换热条件；径向部分的出油端、止推部分的内径区域的热量通过热流量连续性条件计算；在每次循环迭代中更新，循环直至温度满足收敛条件；利用变形矩阵法，根据计算出的油膜压力计算径向部分和止推部分各个节点的热变形，将热变形量代入油膜厚度，重复之前的油膜压力计算，直到热变形满足收敛；在当前压力的基础上，利用弹性变形矩阵，计算径向部分和止推部分各个节点的弹性变形，代入油膜厚度方程中，重复之前的油膜压力计算，此时增加边界条件：径向部分靠近止推侧端面的压力与止推部分内径处油膜压力满足流量和压力连续性条件，循环计算直到弹性变形满足收敛，将油膜压力积分计算得到油膜承载力。3.根据权利要求2所述的一种计算翻边轴承耦合润滑与动力学特性参数的方法，其特征在于，径向部分油膜厚度方程为：其中，c为半径间隙，ε表示偏心率，θ表示轴承的位置角，δ
JE
表示径向部分弹性变形量，δ
JT
表示径向部分热变形量，中央截面偏位角，γ
j
为轴颈在主轴瓦中的倾斜角；α
r
为轴颈中心线投影与偏心距之间的夹角；止推部分油膜厚度方程为：h
T
＝h
p
+rsin(θ
p
)+δ
TE
+δ
TT
式中，θ
p
为单个瓦的周向倾角，h
p
为平均油膜间隙，r为径向坐标，δ
TE
为弹性变形量，δ
TT
为热变形量；
径向部分雷诺方程为：其中，φ
x
、φ
y
、φ
s
、φ
c
分别为考虑粗糙度时，引入的x向、y向压力流量因子，剪切流量因子和接触因子，h
J
为径向部分油膜厚度，η为润滑介质粘度，p
J
为径向部分油膜压力分布，ω为轴颈与轴瓦相对转速，V为轴颈的轴向速度，r为轴承内径，x为轴承x向位置，y为轴承y向位置，t为时间；止推部分雷诺方程为：其中，φ
θ
、φ
r
分别为考虑粗糙度时，引入的周...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵滨，施佳皓，卢熙群，徐含章，陈锐，郭怀谦，吕圣，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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