Связанные задачи динамики и смазки сложнонагруженных опор скольжения

• Автор: Рождественский, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 347 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ И СМАЗКИ СЛОЖНОНАГРУЖЕННЫХ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Геометрия радиальной сложнонагруженной опоры
1.2. Исходная система уравнений
1.3. Методы решения связанных задач динамики и смазки сложнонагруженных опор скольжения
1.4. Задачи исследования
2. РЕАКЦИИ СМАЗОЧНОГО СЛОЯ
2.1. Основные понятия
2.2. Радиальные опоры (опоры с вращательным движением шипа)
2.2.1. Решения уравнения Рейнольдса для опоры конечной длины
2.2.2. Решение для короткой опоры
2.3. Влияние отклонений профиля шипа и подшипника на реакции
смазочного слоя
2.3.1. Опоры с неидеальной геометрией в радиальном направлении
2.3.2. Опоры с неидеальной геометрией в осевом направлении
2.4. Поршневые опоры (опоры с поступательным движением шипа)
3. ДИНАМИКА ОПОР ПОРШНЕВЫХ И РОТОРНЫХ МАШИН
3.1. Предварительные замечания
3.2. Динамика автономных опор
3.3. Методы интегрирования уравнений движения подвижных элементов
сложнонагруженных опор
3.3.1. Метод, базирующийся на применении формул дифференцирования
назад (метод ФДН) для дифференциальных уравнений первого порядка
3.3.2. Методы, базирующиеся на применении формул дифференцирования
назад для дифференциальных уравнений второго порядка
3.4. Решение тестовых примеров
4. ДИНАМИКА СОПРЯЖЕНИЯ «ПОРШЕНЬ-ЦИЛИНДР»...КРИВОШИПНОШАТУННЫХ МЕХАНИЗМОВ
4.1. Уравнения движения поршня двигателя внутреннего сгорания на
смазочном слое
4.2. Расчет деформаций поверхностей трения
4.3. Решение тестовых примеров
4.3.1. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов
4.3.2. Влияние профиля направляющей части поршня на выходные
параметры сопряжения
4.4. Задача оптимизации профиля юбки поршня
4.4.1. Постановка задачи
4.4.2. Примеры оптимизации профиля юбки поршня двигателя внутреннего сгорания
5. ДИНАМИК А МНОГООПОРНЫХ ВАЛОВ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОЙ УПРУГОСТИ СМАЗОЧНЫХ СЛОЕВ
5.1. Методика расчета деформаций подшипников и многоопорных валов
5.2. Жесткостные характеристики коленчатых валов
5.3. Модель сложнонагруженной опоры.с учетом упругости подшипника
и смазочного слоя
5.4. Решение тестовых примеров
5.4.1. Опоры коленчатых валов
5.4.2.Опоры роторов турбомашин
6. СВЯЗАННЫЕ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ И СИСТЕМЫ ИХ МАСЛООБЕСПЕЧЕНИЯ
6.1. Моделирование трибосистем с общим источником маслообеспечения
6.2. Алгоритм расчета динамики и смазки трибосистем
6.3. Решение тестовых примеров
6.4. Влияние неустановившихся режимов на выходные параметры трибосистемы двигателей внутреннего сгорания
7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
7.1. Методики исследования динамики опор коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания
7.1.1. Определение выходных параметров опор скольжения
7.1.2. Экспериментальное определение упругих характеристик коленчатого вала и подшипников
7.2. Исследование параметров сопряжения «поршень-цилиндр»
7.3. Исследование параметров смазочной системы двигателя
8. ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРИБОСИСТЕМ. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
8.1. Общая характеристика программных комплексов
8.2. Повышение несущей способности опор коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания
8.3 Разработка критериев оценки усталостной долговечности опор скольжения
8.4 Разработка конструкции поршня с минимальными трибологическими потерями
8..5 Обоснование конструктивных параметров смазочной системы тракторного дизеля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
мой, установленной на линейно-упругих опорах. Силы, действующие на подшипники определяются в этом случае из уравнения пяти моментов. Уточнению расчетного образа кривошипа и модели опоры посвящены работы [19,39,64,108]. При этом колено заменяют балкой постоянного сечения, прямолинейной ступенчатой балкой (при больших перекрытиях шеек), стержневой рамой.
Многие исследователи [29,64,161] рассматривали модели расчета коленчатого вала без учета смазочного слоя в опорах. Работы Гросса (Gros W., Hussman A. 1967) [213] и Селима (Selim Е.М.,1972) [241] являются одними из первых попыток по учету нелинейной упругости смазочного слоя в опорах. В работе [241] предложена схема, в которой коленчатый вал заменяется балкой постоянного сечения опирающейся на опоры, состоящие из двух последовательно соединенных пружин, заменяющих упругое основание подшипника и смазочный слой. Подшипник при этом остается круглоцилиндрическим. Для определения жесткости смазочного слоя использовалась гидродинамическая теория смазки статически нагруженных опор, однако такой подход не в состоянии учесть динамических перемещений шипа на смазочном слое в опоре.
Методы расчета траекторий движения коренных шеек коленчатого вала в подшипниках разработаны в семидесятых годах. В работах Мааса (Maas H., 1971), Никитина A.M., Захарова С.М. и др. (1985) [225,93,39] для расчета траектории используется идея Холланда (Holland J. 1959) [218]. В работах Ветрова М.К., Прокопьева В.Н.(1984) [20,21] разработаны аппроксимирующие выражения на основе обобщенного уравнения Рейнольдса для конечной опоры и использован метод подвижностей.
Для определения внешних сил, действующих на опоры, раскрытия статической неопределимости вала, исследователи применяли метод сил [ 20], метод начального параметра [241] или метод конечного элемента [7]. Жесткостные характеристики подшипников и коленчатого вала определялись расчетным путем [8,98,187] или экспериментально [20,39].