На основе уравнений Навье-Стокса для случая «тонкого слоя», уравнения неразрывности, уравнений Ламе и уравнения Дарси, с учетом граничных условий на поверхности шипа и подшипника, на границе раздела слоев, приводится метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического рас-чета упругодеформированного радиального подшипника, работающего на двухслойной смазке и обладающего демпфирующими свойствами. В результате решения задачи найдено поле скоростей и давлений в смазочных слоях и получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик упругодеформируемого радиального подшипника. Проведен численный анализ полученных аналитических выражений для безразмерной несущей способности упругодеформируемого радиального подшипника с пористым слоем на поверхности шипа. Приведена оценка влияния значений параметров, обуславливающих подшипнику повышенную несущую способность.
упругодеформированный радиальный подшипник, стратифицированное течение, адаптированный профиль, пористый слой, упругогидродинамический параметр, несущая способность
Введение. Имеется практический и теоретический интерес к исследованию упругодеформируемых подшипников [1–3]. Выполненные исследования в этом направлении [4, 5] показывают, что упругодеформируемые подшипники обеспечивают большую устойчивость при работе на высоких скоростях и малых нагрузках, чем жесткие подшипники. Существенный недостаток существующих расчетных моделей упругодеформированных подшипников состоит в том, что в них не учитываются особенности взаимодействия смазочной жидкости с твердой круговой опорной поверхностью подшипника, в результате которого происходит расслоение смазки на слои с разной вязкостью. В известных работах [6, 7], посвященных расчету подшипников, работающих на двухслойных смазочных материалах, опорная поверхность предполагается жесткой и, кроме того, поверхность подшипника считается сплошной. В работе [8] приведена расчетная модель упорного подшипника скольжения, работающего на трехслойной смазочной композиции с учетом деформации его опорной поверхности, где рассматриваемый подшипник не обладает демпфирующими свойствами. Целью данной работы является обобщение предложенного в работе [8] метода для случая радиального подшипника, работающего на двухслойной смазочной композиции и обладающего повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами.
1. Ахвердиев, К. С. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре упорного подшип-ника, обладающего повышенной несущей способностью / К. С. Ахвердиев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 2 (45). — С. 217–223.
2. Ахвердиев, К. С. Гидродинамический расчет радиального подшипника при наличии электромаг-нитного поля с учетом зависимости вязкости и электропроводимости от температуры / К. С. Ахвердиев, Е. О. Лагунова, М. А. Мукутадзе // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2009. — Т. 9, № 3. — С. 529–536.
3. Ахвердиев, К. С. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре сложнонагружен-ного радиального подшипника конечной длины, обладающего повышенной несущей способностью / К. С. Ахвердиев, Е. Е. Александрова, М. А. Мукутадзе // Вестник Рост. гос. ун-та путей сообщ. — 2010. — №1. — С. 132–137.
4. Rohde, S. M. Higher order finite element methods for the solution of compressible porous bearing problems / S. M. Rohde, K. P. Oh. — Int. Journal of Numerical Methods in Engineering. — 1975. — Vol. 9, № 4. — Pp. 903–911.
5. Rohde, S. M. A unified treatment of thick and thin film elastohydrodynamic problems by using higher order elements methods / S. M. Rohde, K. P. Oh. — Proc. R. Soc. Lond. A. 343, 1975. — Pp. 315–331.
6. Ахвердиев, К. С. Гидродинамический расчет подшипников скольжения с использованием моде-лей слоистого течения вязкой и вязкопластичной смазки / К. С. Ахвердиев, П. А. Воронцов, Т. С. Черка-сова // Трение и износ. — 1998. — Т. 16, № 6. — С. 698–707.
7. Ахвердиев, К. С. Математическая модель стратифицированного течения смазки в зазоре ради-ального металлополимерного подшипника скольжения / К. С. Ахвердиев, П. А. Воронцов, Т. С. Черкасова // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 1999. — № 3. — С. 93–101.
8. Ахвердиев, К. С. Стратифицированное течение трехслойной смазки в зазоре упругодеформиру-емого упорного подшипника, обладающего повышенной несущей способностью / К. С. Ахвердиев [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2014. — Т. 14, № 1 (76). — С. 76–85.
9. Ахвердиев, К. С. Математическая модель стратифицированного течения двухслойной смазочной композиции в радиальном подшипнике с повышенной несущей способностью с учетом теплообмена / К. С. Ахвердиев [и др.] // Вестник Рост. гос. ун-та путей сообщ. — 2011. — № 1. — С. 160–165.
10. Ахвердиев, К. С. Стратифицированное течение двухслойной смазки в зазоре радиального подшипника, обладающего повышенной несущей способностью и демпфирующими свойствами / К. С. Ах-вердиев [и др.] // Вестник Рост. гос. ун-та путей сообщ. — 2009. — № 4. — С. 133–139.
