申请/专利权人：上海理工大学

申请日：2019-07-18

公开（公告）日：2023-12-26

公开（公告）号：CN110427666B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.26#授权;2019.12.03#实质审查的生效;2019.11.08#公开

摘要：根据本发明的计算液体球轴承最大油膜承载能力的方法，包括以下步骤：1，建立油膜压力计算模型；2，建立液体润滑油膜压力计算模型在球坐标系的差分表达式；3，计算轴承的油膜厚度；4，设定初始压力值，计算油膜压力；5，将油膜压力沿直角坐标系下三个方向分解；6，对油膜圆周方向和径向方向压力积分，分别得到圆周x、y、z方向的承载能力；7，对承载能力公式无量纲化，得到无量纲承载力；8，对无量纲承载力公式进行积分，得到轴承的承载能力；9，对轴承多个设计参数进行变换，得到对轴承轴向承载能力和径向承载能力的影响的多个实验数据；10，对上述实验数据进行研判，得到油膜最大承载能力时各影响因素的具体参数。

主权项：1.一种计算液体动静压球轴承最大油膜承载能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先建立液体动静压球轴承三维模型，定子中设置有节流孔，转子设置在定子中，主轴设置在转子中并带动转子旋转，动静压液体球轴承通过油泵输出一定压力的油液，经过节流器流入轴承间隙形成静压油膜并形成静压承载能力，另一方面，通过轴承表面之间的高速运转，转子和定子之间形成楔形油槽，产生动压油膜并形成动压承载能力，根据液体球轴承几何模型以及液体润滑原理建立油膜压力计算模型： 式中：H表示无量纲油膜厚度；表示无量纲油膜压力；w表示转速；η表示液体粘滞系数；Pa表示大气压强；h0表示油膜间隙；R表示轴承半径；步骤2，建立液体润滑油膜压力计算模型在球坐标系的差分表达式： 步骤3，根据轴承参数以及边界条件，计算轴承的油膜厚度和油膜压力分布，所述边界条件包括：通过节流孔注入一定压力的液体，静压边界条件： 式中：n为节流孔个数，选择数量为偶数个；步骤4，设定初始压力值，通过所述液体润滑油膜压力计算模型，计算油膜压力；步骤5，将步骤4中的所述油膜压力沿直角坐标系下x，y以及z三个方向分解得到Px，Py以及Pz，步骤6，采用辛普森积分法对油膜圆周方向和径向方向压力积分，分别得到圆周x方向的承载能力、沿圆周y方向的承载能力以及沿径向z方向的承载能力， 式中：R表示油膜半径，表示轴承径向初始角度，表示球轴承径向积分包角；步骤7，对式4无量纲化，得到 式中：Wx，Wy以及Wz分别表示沿x，y和z三个方向的无量纲承载力；步骤8，采用辛普森对式5进行积分，得到轴承的承载能力为：Fx＝pa·R2Wx6计算其他两个方向的承载能力，其中径向承载能力表达式分别为： 将上式无量纲化得： 式中：W表示无量纲径向承载力；步骤9，对轴承多个设计参数进行变换，得到对轴承轴向承载能力和径向承载能力的影响的多个实验数据，多个设计参数包括油膜间隙，轴承转速，偏心率，供油压力以及供油孔数目；步骤10，对上述实验数据进行研判，得到油膜最大承载能力时各影响因素的具体参数，其中，步骤3中，所述边界条件还包括：大气边界条件：压力连续条件：

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权利要求：

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