水潤滑塑料合金軸承潤滑機理研究
由于自來水具有無污染、來源寬泛、勤儉能源、平安性、難燃性等特性,是最具有開展潛力的光滑介質。因此,如何利用水代替油作為各種機械傳動系統光滑介質的鉆研課題,引起了人們的普遍關注,并已水由于粘度極小而很難造成流體動力光滑,而非剛性軸承一塑料合金軸承卻以水作為光滑介質,本文以此人手,對水光滑塑料合金軸承的光滑機理作初步鉆研。
1雷諾方程的建設立粘滯流體的運動方程即納維-斯托克斯方程,是鉆研流體光滑的根本方程,水是牛頓流體,其運動方程如下:光滑水膜為簡化納維一斯托克斯方程,我們對水光滑塑料合金軸承的光滑條件作如下如果:膜中流體的運動是層流,無渦流和紊流產略去體積力,如重力,電磁力的影響,即=Fy-由于水的流體慣性力較其粘性剪切應力要小得多,故可略去水的流體慣性力。即水膜厚度/i與摩擦外表輪廓尺寸相比甚小,能夠認為水膜的壓力和粘度沿膜厚方向是不變的。
水膜和摩擦外表接觸處沒有滑移,即是軸承界面上水流速度與外表速度相等。
摩擦外表的曲率半徑比水膜厚度大得多,可將摩擦外表視為平面,即認為載荷是垂直散布的。
水是牛頓流體,服從牛頓粘滯定律,~ 7,表不粘性剪切應力,故璧,能夠看做剪切項,其余速度梯度作為慣性項,依據如果3)知能夠略去不計。即g,g,窆均可略去不計。
水的密度、粘度隨壓力、溫度變遷很小,而認為他們在軸運轉的過程中恒定不變。
認為軸承在工作時的狀態為準穩態,即密度、膜厚等參數不隨工夫而扭轉。
依據上述如果和已知條件,納維一斯托克斯方程能夠簡化為:流體以單位寬度流量心沿;c方向從左面流入柱內。柱寬為辦,得容積流量為,單位寬度流量沿方向的變遷為,則從柱體右面單位寬度上的流出量為:+辦)辦;沿方向單位寬度上的流入量,柱長為辦,容積流量為g/fe,流出量為:由于流體活動的間斷性,流體的密度不變,流人量應等于流出量,于是整理后可得到間斷方程建設水膜雷諾方程迭代過程中周向各點殘差散布法別離在各自最優松弛因子W和最優補償因子條件下迭代步數之比可見SOR法的迭代步數是本文辦法的幾十到幾百倍,而且隨網格數增加成效更顯著。為上述條件下,兩種算法的CPU工夫之比認,由圖可見該比值不是網格數的單增函數,這是由于網格數增大后,塊不完全分解矩陣耗時增加,因此只管迭代步數之比值是單增的,但CPU工夫比值當網格數增大到一定數值之后,反而會有所下降,但CPU工夫仍比SOR法快70倍以上,可見這是一種優秀的算法。
不同網格數下SOR與不同網格數下S0R與BIFCG算法迭代步數BIFCG算法計算工夫4總結本文提出采納基于塊不完全分解的共軛梯度算法對雷諾方程停止求解,指出通過預解決,使得方程組的系數矩陣的性態有了改善。數值試驗標明該算法在迭代步數及計算工夫上要比S0R法優越很多,且適用于系數矩陣為非對稱陣的線性方程組的求解,因此本算法是一種有價值的快速算法。