技術特征：

1.一種重載靜壓轉(zhuǎn)臺承載力與油墊溫度場分布規(guī)律關系計算方法，其特征在于：本計算方法包括如下步驟：

(1)忽略靜壓轉(zhuǎn)臺自身的變形，定義靜壓轉(zhuǎn)臺為剛體，同時認為在沿潤滑膜厚度方向不計壓力變化，在沿潤滑膜厚度方向粘度數(shù)值不變；建立基于雷諾方程的單油墊理論模型；

(2)對于液體潤滑，忽略液體流動時的動能和勢能變化，這樣，液體的能量變化僅是溫度的函數(shù)；若流動處于穩(wěn)定狀態(tài)，那么所有的變量不隨時間變化；建立考慮溫度和離心力的能量方程；

(3)用有限差分法對雷諾方程和能量方程聯(lián)立求解，最后積分計算油墊的承載力；之后改變靜壓轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速得到不同轉(zhuǎn)速下的油墊壓力分布，溫度分布和承載力；為了對比引入溫粘關系對承載力的影響，分別計算考慮溫升的承載力和不考慮溫升的承載力；

本方法通過聯(lián)立雷諾方程和能量方程，建立了極坐標下考慮離心力的溫度場數(shù)學模型；利用有限差分法求解出油膜溫度場的分布，給出了溫升隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律；

模型中考慮了轉(zhuǎn)臺溫度廠的分布情況，也考慮了離心力的影響；本方法包括三部分，第一部分忽略液體流動時的動能和勢能的變化聯(lián)立雷諾方程和能量方程，第二部分利用有限差分法求解方程，建立不同轉(zhuǎn)速下油墊的溫度分布曲線，第三部分分析油墊的溫度分布和承載性能隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種重載靜壓轉(zhuǎn)臺承載力與油墊溫度場分布規(guī)律關系計算方法，其特征在于：實施一種考慮溫度和離心力的重型靜壓轉(zhuǎn)臺中單個油墊的數(shù)值求解方法，包括如下步驟，

步驟一：雷諾方程的建立

采用微元體分析方法推導雷諾方程；首先在圓形油墊油膜上任取一微元，根據(jù)微元的受力列出微元體的力平衡方程；沿r方向的受力平衡，得：

p——液體壓力；

r——油墊半徑；

τ_r——徑向切應力；

ρ——液體密度；

ω——轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速；

——壓力在徑向的變化率；

——徑向切應力在z向的變化率；

方向受力平衡，得：

——周向切應力；

——周向切應力在z向的變化率；

——壓力在周向的變化率；

定義潤滑劑為牛頓液體，流動形式為層流，油液不可壓縮，根據(jù)牛頓粘滯定律，

η——液體動力粘度；

將式(3)帶入式(1)、式(2)式并略去高階微小量，對z進行二次積分并代入邊界條件：當z＝0時，當z＝h時，代表油膜上表面周向速度，求得：

將帶入式(4)，同理對z進行二次積分并代入邊界條件：當z＝0時，v_r＝V_r；當z＝h時，v_r＝0，求得：

不可壓縮液體運動的連續(xù)性方程為：

將式(6)對z積分，交換微分次序，化簡得：

V_r——油膜上表面徑向速度；

將式(4)、式(5)代入式(7)，并略去h的高次項，則得到考慮離心力作用的極坐標雷諾方程：

步驟二：能量方程的建立

本位計算，以對流散熱為主而忽略膜厚方向的熱傳導，所以潤滑膜溫度T只是r和的函數(shù)；分析液體在流動中熱能和機械功的變化，取夾角為徑向長度為dr，高度為h的微元體進行分析；設和q_r分別代表微元體周向和徑向的容積流量，那么流入微元體的熱流量應為H_r＝q_rTρc和若取則流入微元體的熱量總和為

H_r——徑向熱流量；

——周向熱流量；

用W表示在微元體中所做的機械功，將H_r和代入，那么根據(jù)能量守恒原理得到如下關系式：

W——在微元體中所做的機械功；

T——潤滑膜溫度；

c——液體比熱容；

有流量連續(xù)條件可知

q_r——微元體在徑向的容積流量

——微元體在周向的容積流量

在微元體中所做的功包括兩部分，流動功和摩擦功；r方向的流動功為：

$(p+\frac{\∂p}{\∂r}dr)(q_r+\frac{\∂q_r}{\∂r}dr)-{\mathrm{pq}}_r---\left(13\right)$

取dr＝1，略去高階微量，則沿r方向的流動功為同理可得方向的流動功；

則微元體所做的總的流動功為又因為因而流動總功變?yōu)?img id="icf0037" file="FDA00011490640500000411.GIF" wi="291" he="134" img-content="drawing" img-format="GIF" orientation="portrait" inline="no" />

略去h高次項，徑向流量

同理可得周向流量

靜壓轉(zhuǎn)臺油膜下表面速度為0，故只需計算上表面摩擦力所做的功，r方向微元體上表面摩擦力為由于取故代入v_r略去h高次項得

r方向微元體中摩擦力做功為

同理方向微元體中摩擦力做功為

微元體所消耗的總功W為

將式(14)、式(15)、式(17)、式(18)代入式(19)得

再將式(12)代入式(20)，經(jīng)整理求得靜壓轉(zhuǎn)臺油膜的能量方程

步驟三：數(shù)值求解

表1靜壓轉(zhuǎn)臺幾何參數(shù)和油液參數(shù)

用有限差分法對雷諾方程(8)和能量方程(21)進行聯(lián)立迭代求解，直到壓強分布誤差滿足精度要求；

最后積分計算油墊的承載力；給定雷諾方程的邊界條件在油腔內(nèi)在四周邊緣上無量綱承載力和無量綱流量的計算公式為

承載力F和流量Q的計算公式為

$\left\{\begin{array}{c}F=\stackrel{\‾}{F}{{\mathrm{\πR}}_0}^2{p}_0\\ Q=\stackrel{\‾}{Q}{H_0}^3{p}_0/{\mathrm{\η}}_0\end{array}\right.---\left(24\right)$

其中p₀為供油壓力；由上式求得

$\left\{\begin{array}{c}{p}_0={\mathrm{Q\η}}_0/\stackrel{\‾}{Q}{H_0}^3\\ F=\stackrel{\‾}{F}\mathrm{\π}R{0}^2{\mathrm{Q\η}}_0/{H_0}^3\stackrel{\‾}{Q}\end{array}\right.---\left(25\right)$

將(22)代入(25)得到承載力計算公式

之后改變靜壓轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速得到不同轉(zhuǎn)速下的油墊壓力分布，溫度分布和承載力。