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《内燃机径向滑动轴承优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计·研究内燃机径向滑动轴承优化设计邵正宇(武汉科技大学交通运输工程系,湖北武汉430070)摘要:为了最大限度地满足液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数值,以达到滑动轴承承载能力的要求,笔者提出了液体动力润滑径向滑动轴承优化设计的数学模型,并给出了具体的优化设计方法。实例计算的结果表明,此方法实用、合理。关键词:内燃机;滑动轴承;液体动力润滑;优化设计中图分类号:TK40311文献标识码:A文章编号:1000-6494(2002)05-0013-03OptimumDesignofRadialBearinginInternalCombustionEngineSHAOZ
2、heng-yu(Dept.ofTrafficandTransportEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Inordertomeetthemaximumcoefficientvalueofloadofliquidpowerlubricationradialbearingandtherequirementofloadingcapacityofradialbearing,amathematicalmodelfortheoptimumdesignofliqui
3、dpowerlubricationradialbearingisprop2osedandaconcreteoptimumdesignmethodisgiven.Calculationresultsshowthatthemethodispracticalandrational.Keywords:internalcombustionengine;radialbearing;liquidpowerlubrication;optimumdesign液体动力润滑径向滑动轴承广泛地应用于汽我们在确定液体动力润滑径向滑动轴承的各参数油、柴油发动机等内燃机中。在液体动力润滑径向时,首
4、先就要保证所设计的轴承具有足够的承载能滑动轴承常规设计方法中,轴承的宽径比、轴承孔和力。即该轴承具有足够大的、合适的承载量系数Cp轴颈的相对间隙等参数的确定都是按经验在一个取值。如果能根据滑动轴承的具体使用场合和条件,值范围内选取的。设计滑动轴承时,很难准确地在使所设计滑动轴承的承载量系数Cp的计算值尽可它们的范围中取到满足要求的最佳值。笔者在文献能的大,就可确定液体动力润滑径向滑动轴承优化〔1〕所述方法的基础上提出液体动力润滑径向滑动设计的目标函数为:轴承的优化设计方法,可在满足国家标准和设计规F(X)=Cp(1)范的条件下,合理地确定影响滑动轴承承载能力的1.1.
5、1承载量系数Cp的计算各参数值。本方法可克服滑动轴承常规设计方法的由文献〔1〕得承载量系数Cp的计算公式为不足。2FΨCp=(2)2ηVB1优化设计的数学模型式中:F为轴承所受的径向外载荷,N;η为润2滑油在轴承平均工作温度下的动力粘度,N·sPm;η1.1目标函数=υoρ,其中υo为温度为某度时润滑油的运动粘度在液体动力润滑径向滑动轴承的设计中,考虑(cSt);ρ为温度为某度时润滑油的密度,kgPm3,对矿轴承承载能力的一个重要参数是承载量系数(又称3物油为850～900kgPm;B为轴承宽度,m,B=〔BP索氏数)Cp。在滑动轴承的其他参数相同时,Cp值d〕·d0
6、,其中d0为轴颈的公称直径,m;V为轴颈圆越大,则轴承的承载能力也越大,反之亦然。因此,周速度,mPs,V=πdnP(60×1000),其中,n为轴颈转速,rPmin,d为轴颈的实际直径,mm;Ψ为轴承相对作者简介:邵正宇(1957-),男,副教授,主要研究方向直径间隙,Ψ=(D-d)Pd,其中D为轴承孔的实际为机械现代设计方法的应用。发表过相关论文20余篇,获直径,mm。武汉科技大学科技进步奖二项。收稿日期:2002-02-25将V,Ψ的表达式代入式(2)得内燃机2002年第5期·13·设计·研究29549F(D-d)为轴承温度等于油膜的平均温度。一般平均温度介Cp
7、=3(3)ηdnB于进油口温度ti和出油口温度t0之间,当轴承的温1.1.2目标函数表达式升为△t=t0-ti时,油膜平均温度tm=ti-△tP2。9549F(D-d)F(X)=3(4)为保证轴承的正常工作,要求ηdnBtm<〔tm〕1.2设计变量由式(4)知,决定目标函数F(X)大小的各主要一般ti=35～40℃,〔tm〕=50～75℃。△t的〔1〕参数中,η是和润滑油有关的参数,可由有关资料选计算公式如下:定;转速n是设计滑动轴承的条件,是事先给定的。fpΨ所以目标函数的值主要取决于轴承孔和轴颈的几何△t=(7)Qπαs参数D,d和B。所以设计变
