[发明专利]一种考虑制造误差的滑动轴承瞬态动态系数求解方法

说明书

本发明公开了一种考虑制造误差的滑动轴承瞬态动态系数求解方法，包括：S1：建立存在轴承制造误差的误差轴承油膜厚度模型；S2：考虑滑动轴承的轴颈中心位移对油膜厚度的影响，得到瞬态动态系数的滑动轴承油膜厚度扰动模型；S3：设定边界条件和收敛准则，根据滑动轴承油膜厚度扰动模型，预测误差轴承的瞬态刚度和阻尼系数；本发明为误差滑动轴承的瞬态动力系数的处理提供了新的方法，对于误差轴承的动态特性研究更加方便。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，更具体的说是涉及一种考虑制造误差的滑动轴承瞬态动态系数求解方法。

背景技术

目前，滑动轴承转子系统广泛用于大型的高速重载旋转机械，滑动轴承油膜与转子相互作用引起的稳定性问题对现代轴承转子系统的设计至关重要；从制造的角度采看，滑动轴承转子系统的制造误差是不可避免的，理想滑动轴承的刚度系数和阻尼系数对于轴承系统动态特性和稳定性分析有着重要的影响，所以计算关于动力系数的计算是十分有必要的。

但是，以往的刚度系数和阻尼系数的计算是在理想的滑动轴承的情况下进行计算的，而计算时没有考虑误差的存在，但制造误差在零件的加工过程中是不可避免的。

因此，如何提供一种针对制造误差的滑动轴承瞬态动态系数的处理方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种考虑制造误差的滑动轴承瞬态动态系数求解方法，为误差滑动轴承的瞬态动力系数的处理提供了新的方法，对于误差轴承的动态特性研究更加方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑制造误差的滑动轴承瞬态动态系数求解方法，包括：

S1：建立存在轴承制造误差的误差轴承油膜厚度模型；

S2：考虑滑动轴承的轴颈中心位移对油膜厚度的影响，得到瞬态动态系数的滑动轴承油膜厚度扰动模型；

S3：设定边界条件和收敛准则，根据滑动轴承油膜厚度扰动模型，预测误差轴承的瞬态刚度和阻尼系数。

优选的，所述步骤S1具体包括：假设误差轴承平稳工作于平衡环曲线上，任取所述平衡环曲线上一点为参考点r₀，在该参考点r₀处的误差轴承油膜厚度模型的表达式为：

式中，R为轴承半径，L为轴承长度，ω为轴颈角速度，υ为轴承非稳态涡动频率，为轴承在参考点位置处的油膜厚度分布，/为参考点处的油膜压力分布。

优选的，所述步骤S2具体包括：

S21：考虑滑动轴承的轴颈中心位移，假定当时刻t时，滑动轴承位于参考点r₀，当时刻t+△t时，滑动轴承位于r₀’，两个时刻滑动轴承所具有的油膜厚度为：

式中，Δh_r0为t时刻的油膜厚度差值，Δh_r0’为t+△t时刻的油膜厚度差值；

S22：对所述误差轴承油膜厚度模型分别在x轴和y轴方向上进行扰动变换，得到扰动模型为：

式中，oL()为微分算子，ω为轴承转速，第i阶弦波曲面幅值，/为曲面相位角，f_θi为周向频率，f_zi轴向频率，ε为轴承离心率，ω为轴颈角速度，υ为轴承非稳态涡动频率。

优选的，所述步骤S1中：对所述误差轴承油膜厚度模型建立边界条件，所述边界条件为：