【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及滑动轴承，具体涉及一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法。
技术介绍
1、轴承动力特性系数即刚度和阻尼系数是水润滑轴承研究轴承振动特性的重要参数，该参数与水润滑轴承接触润滑形态密切相关。水润滑轴承摩擦副界面行为复杂，尤其是在低速重载的工况下，由于水的低粘性，无法形成流体动压润滑效应，界面处于混合润滑状态，无法形成弹流润滑，而轴承的刚度和阻尼系数又具有很强的界面依赖性。刚度和阻尼系数容易对轴承系统产生剧烈的激励作用，导致轴承发生异常黏滑振动。因此，国内外对动态特性的理论计算和试验测定进行了大量的工作，但现有研究的水润滑轴承刚度阻尼系数计算方法主要是基于全膜润滑结果计算，忽略了混合润滑状态下微凸体接触引起的改变，无法提供准确的动力学参数。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法。
2、本专利技术采用下述的技术方案：一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，
3、步骤1：基于混合润滑状态下水润滑轴承的接触界面形貌特性，计算水膜承载区动态刚度k1和阻尼系数d1、微凸体接触区动态刚度k2和阻尼系数d2两部分；
4、步骤2：基于平均雷诺方程、接触模型和膜厚方程，得到静态平均雷诺方程和动态平均雷诺方程；根据静态平均雷诺方程，得到水润滑复合材料轴承混合润滑参数；根据动态平均雷诺方程得到动态水膜压力和膜厚的偏导数，再代入静态雷诺方程联合膜厚方程、弹性变形方程，得到水膜承载区的动态刚度k1和阻尼系
5、步骤3：构建微凸体法向接触模型和切向接触模型；根据微凸体法向接触模型和切向接触模型结合水润滑轴承偏心率、偏位角参数，得到微凸体接触区动态刚度k2和阻尼系数d2；
6、步骤4：将步骤2所述水膜承载区动态刚度k1和阻尼系数d1和步骤3所述微凸体接触区动态刚度k2和阻尼系数d2并联等效，获得水润滑轴承总体动态接触刚度k和阻尼系数d。
7、进一步的，所述步骤2中：
8、所述水膜承载区动态刚度k1和阻尼系数d1：
9、
10、
11、刚度系数以k表示，阻尼系数以d表示，第一个下标表示力变化的方向，第二个下标表示位移变化的方向。
12、进一步的，所述步骤3中计算微凸体接触区动态刚度k2和阻尼系数d2具体步骤为：
13、基于等效粘性阻尼，微凸体接触区法向动态阻尼系数根据以下公式得到：
14、
15、ω0为简谐激振力角频率，en为法向总能耗，xnm，ynm为法向、切向位移幅值；
16、微凸体接触区法向动态接触刚度为：
17、
18、tanβn,tanγn为动态阻尼系数；
19、同理，根据法向接触模型计算方式获得微凸体接触区切向动态接触刚度kτn,kττ及阻尼系数dτn,dττ；
20、
21、ω0为简谐激振力角频率，eτ为切向总能耗，xτm，yτm为法向、切向位移幅值；
22、微凸体接触区法向动态接触刚度为：
23、
24、ω0为简谐激振力角频率,tanβτ,tanγτ为切向损耗系数；
25、合并法向接触区的动态接触刚度和阻尼系数、切向接触区的动态接触刚度和组尼系数，得到微凸体接触区动态刚度k2和阻尼系数d2；
26、
27、刚度系数以k表示，阻尼系数以d表示，第一个下标表示力变化的方向，第二个下标表示位移变化的方向。
28、进一步的，所述步骤4中润滑轴承总体动态接触刚度k和阻尼系数d为水膜区域和微凸体接触区域之和；
29、
30、本专利技术具有以下有益效果：针对现有研究只有单独干摩擦接触模型或单独全膜润滑稳态分析，对水膜和微凸体相互作用研究的不足，提出了新的同时考虑水膜承载和微凸体偏接触的水润滑轴承刚度阻尼系数计算方法。可以计算更准确的动力学参数，为水润滑轴承系统构建动力学模型提供保障，为提高水润滑轴承系统减振降噪设计提供理论支撑。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，所述步骤2中：
3.根据权利要求1所述一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，所述步骤3中计算微凸体接触区动态刚度K2和阻尼系数D2具体步骤为：
4.根据权利要求1一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，所述步骤4中润滑轴承总体动态接触刚度K和阻尼系数D为水膜区域和微凸体接触区域之和；
【技术特征摘要】
1.一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算方法，其特征在于，所述步骤2中：
3.根据权利要求1所述一种水润滑轴承动态刚度与阻尼系数的计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：周广武，杜罗乐，李仁盼，周青华，蒲伟，杨荣松，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。