基于Ree-Eyring流体模型的凸轮机构非稳态热弹流润滑分析

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本文对基于Ree-Eyring流体模型的凸轮机构非稳态热弹流润滑进行了分析。文章首先由一般的等温牛顿流体弹流润滑的数学模型出发建立基于Ree-Eyring流体模型和考虑热效应的弹性流体动力润滑的基本方程,然后研究了两个模型,一是轮廓比较简单的偏心轮-挺杆机构,另一个是相对复杂的凸轮-挺杆机构,分别给出了它们的动力学运动学方程,并就具体给定的参数进行了动力学运动学计算,并结合凸轮(偏心轮)-挺杆的运动学动力学方程,建立了凸轮(偏心轮)-挺杆的弹流润滑数学模型—高度非线性偏微分方程组。比较了凸轮-挺杆副与偏心轮-挺杆弹流润滑方程不同之处。接着利用求解弹流润滑问题的复合直接迭代算法,将其用于求解具有时变效应的非牛顿流体的热弹流润滑问题。使用有限差分法离散了雷诺方程,对能量方程的求解使用逐列扫描的方法,并就上述所给参数对Ree-Eyring流体模型的凸轮(偏心轮)-挺杆的热弹流润滑问题进行了实例的数值计算。文章最后给出了凸轮(偏心轮)-挺杆的热弹流润滑问题数值计算结果,给出了基于Ree-Eyring流体模型热弹流润滑问题的最小油膜厚度,分析了凸轮在不同瞬时的油膜厚度,并比较了凸轮-挺杆等温解和热解的差别,揭示了Ree-Eyring流体热弹流润滑对凸轮-挺杆弹流润滑的影响。提出在对凸轮-挺杆进行精确的摩擦学设计时应综合考虑热效应以及非牛顿流体流变效应的影响,适当提高零卷吸速度处的最小油膜,减小并尽可能避免摩擦。
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