技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及抽成流量參數(shù)計算方法技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法。
背景技術(shù):
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對于滑動軸承流量參數(shù)而言,國內(nèi)常規(guī)的計算方法是使用簡單的經(jīng)驗公式,輸入滑動軸承結(jié)構(gòu)及工況參數(shù),并上述參數(shù)在流量系數(shù)曲線中選取相應(yīng)的系數(shù)修正,對滑動軸承流量參數(shù)進行計算。另外,也有采用聯(lián)立求解雷諾方程、能量方程與流量方程的相對較為復雜的方法對滑動軸承流量參數(shù)進行計算。但上述常規(guī)方法求得的流量參數(shù)與實際流量偏差較大,偏差值可達30%~40%。過大的潤滑油需求量,造成使用滑動軸承的設(shè)備滑油系統(tǒng)設(shè)計不合理,油泵選擇過大,甚至會引起設(shè)備振動。滑動軸承流量參數(shù)計算時,影響因素較多,如結(jié)構(gòu)參數(shù)的寬徑比、間隙比等,工況參數(shù)的比壓、線速度等,多重因素耦合影響流量參數(shù)時,對常規(guī)的流量參數(shù)計算方法的計算準確性影響更為復雜。
由于多重因素耦合影響流量參數(shù)的特點,故目前沒有一種可以有效地對多重因素耦合影響的滑動軸承流量參數(shù)的計算方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處,而提供一種多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法,修正數(shù)據(jù)庫精準。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法,根據(jù)寬徑比、間隙比、比壓、線速度因素,采用正交試驗理論,確定數(shù)據(jù)點,通過對比分析相應(yīng)數(shù)據(jù)點試驗數(shù)據(jù)和理論計算值的方法,對滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法進行修正,步驟如下:
1)根據(jù)多種常用滑動軸承流量參數(shù)影響因素的范圍,即寬徑比、間隙比、比壓、線速度等參數(shù)范圍,采用正交試驗理論,確定大量不同結(jié)構(gòu)參數(shù)及大量不同工況參數(shù)的數(shù)據(jù)點;
2)使用特殊的滑動軸承流量測量試驗臺對上述數(shù)據(jù)點其進行試驗,得到大量滑動軸承的流量參數(shù)的試驗數(shù)據(jù);
3)采用流體動壓潤滑理論,建立數(shù)學模型,聯(lián)立求解雷諾方程、能量方程、溫粘方程、流量方程與油膜厚度方程,得到滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法。該計算方法的求解需用有限差分法解雷諾方程,采用雷諾邊界條件計算壓力;對于不同的求解區(qū)域采用不同的差分格式,壓力差分方程組采用超松弛迭代法,從而解得整個求解區(qū)域的壓力分布。能量方程的求解同樣采用有限差分方法,將雷諾方程解得的壓力分布帶入到能量方程解得溫度分布,將溫度值代入到溫粘方程求解各點滑油粘度,再將粘度值代入雷諾方程,解得壓力分布,如此反復迭代達到要求精度為止;使用滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法對第1步確認的數(shù)據(jù)點進行理論計算,得到與試驗相對應(yīng)的理論計算結(jié)果
4)對比每一組試驗數(shù)據(jù)和理論計算結(jié)果,得到大量的流量參數(shù)修正系數(shù)。采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),形成滑動軸承流量參數(shù)修正數(shù)據(jù)庫;
5)將滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法與修正數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,即得到多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法。
所述的多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)庫是通過對比分析相應(yīng)數(shù)據(jù)點試驗數(shù)據(jù)和理論計算值,獲取大量流量參數(shù)修正系數(shù);用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以此建立多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)庫。
本發(fā)明的有益效果是:本多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法,該計算方法可以得到考慮多重因素耦合影響的滑動軸承流量參數(shù)計算結(jié)果。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法流程圖;
圖2是本發(fā)明多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)庫建立流程圖。
具體實施方式:
參照各圖,一種多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法,根據(jù)寬徑比、間隙比、比壓、線速度因素,采用正交試驗理論,確定數(shù)據(jù)點,通過對比分析相應(yīng)數(shù)據(jù)點試驗數(shù)據(jù)和理論計算值的方法,對滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法進行修正,步驟如下:
1)根據(jù)多種常用滑動軸承流量參數(shù)影響因素的范圍,即寬徑比、間隙比、比壓、線速度等參數(shù)范圍,采用正交試驗理論,確定大量不同結(jié)構(gòu)參數(shù)及大量不同工況參數(shù)的數(shù)據(jù)點;
2)使用特殊的滑動軸承流量測量試驗臺對上述數(shù)據(jù)點其進行試驗,得到大量滑動軸承的流量參數(shù)的試驗數(shù)據(jù);
3)采用流體動壓潤滑理論,建立數(shù)學模型,聯(lián)立求解雷諾方程、能量方程、溫粘方程、流量方程與油膜厚度方程,得到滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法。該計算方法的求解需用有限差分法解雷諾方程,采用雷諾邊界條件計算壓力;對于不同的求解區(qū)域采用不同的差分格式,壓力差分方程組采用超松弛迭代法,從而解得整個求解區(qū)域的壓力分布。能量方程的求解同樣采用有限差分方法,將雷諾方程解得的壓力分布帶入到能量方程解得溫度分布,將溫度值代入到溫粘方程求解各點滑油粘度,再將粘度值代入雷諾方程,解得壓力分布,如此反復迭代達到要求精度為止;使用滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法對第1步確認的數(shù)據(jù)點進行理論計算,得到與試驗相對應(yīng)的理論計算結(jié)果
4)對比每一組試驗數(shù)據(jù)和理論計算結(jié)果,得到大量的流量參數(shù)修正系數(shù)。采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),形成滑動軸承流量參數(shù)修正數(shù)據(jù)庫;
5)將滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法與修正數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,即得到多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法。
所述的多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)庫是通過對比分析相應(yīng)數(shù)據(jù)點試驗數(shù)據(jù)和理論計算值,獲取大量流量參數(shù)修正系數(shù);用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以此建立多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)庫。
參照圖1,該算方法需先確認軸承的基本參數(shù),即工況參數(shù)即結(jié)構(gòu)參數(shù),導入壓力、溫度邊界條件,設(shè)定偏心率、偏位角初值,聯(lián)立雷諾方程、能量方程、溫粘方程、流量方程與油膜厚度方程。用有限差分法解雷諾方程,采用雷諾邊界條件計算壓力。對于不同的求解區(qū)域采用不同的差分格式,壓力差分方程組采用超松弛迭代法,從而解得整個求解區(qū)域的壓力分布。能量方程的求解同樣采用有限差分方法,將雷諾方程解得的壓力分布帶入到能量方程解得溫度分布,將溫度值代入到溫粘方程求解各點滑油粘度,再將粘度值代入雷諾方程,解得壓力分布,如此反復迭代達到要求精度為止,最后求得滑動軸承流量參數(shù)。
參照圖2,該修正數(shù)據(jù)庫的建立,首先需根據(jù)多重影響因素,采用正交試驗理論,確定大量數(shù)據(jù)點。試驗獲取數(shù)據(jù)點試驗數(shù)據(jù)與初步計算方法求得的理論計算值進行對比分析,得到大量流量參數(shù)修正系數(shù)。構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以此建立多重因素耦合影響修正數(shù)據(jù)。
通過采用正交試驗理論確定大量不同的滑動軸承流量參數(shù)影響因素(寬徑比、間隙比、比壓、線速度等)的數(shù)據(jù)點。采用流體動壓潤滑理論,建立數(shù)學模型,得到初步的滑動軸承流量參數(shù)計算方法,應(yīng)用該方法對確定的數(shù)據(jù)點進行理論計算。對比試驗結(jié)果及理論計算結(jié)果,根據(jù)對比所得的大量修正系數(shù),采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建滑動軸承流量參數(shù)修正系數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),形成滑動軸承流量參數(shù)修正數(shù)據(jù)庫。將滑動軸承流量參數(shù)初步計算方法與修正系數(shù)數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,即得到多重因素耦合試驗修正的滑動軸承流量參數(shù)計算方法。
綜上所述,通過本發(fā)明可以得到考慮多重因素耦合影響的滑動軸承流量參數(shù)計算結(jié)果,并且,本計算方法采用正交試驗理論確認數(shù)據(jù)點時應(yīng)在影響因素規(guī)定范圍內(nèi)選取盡量多的數(shù)據(jù)點,數(shù)量越多,修正數(shù)據(jù)庫越精確。在滑動軸承流量參數(shù)其它算例計算時,如影響因素參數(shù)與確定數(shù)據(jù)點不符,將采用數(shù)據(jù)插值法計算相應(yīng)的修正系數(shù)。