Stabilisierung von leichten Rotoren in Schwimmbuchsenlagern durch statisch unbestimmte Lagerung:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2015
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik ; 791 |
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Reihe 12___________
Verkehrstechnik/ Dipl-Ing Wolfgang Köhl,
Fahrzeugtechnik Darmstadt
Nr 791
Stabilisierung von
leichten Rotoren in
Schwimmbuchsenlagern
durch statisch
unbestimmte Lagerung
vdi verlag
Inhaltsverzeichnis
Liste der Formelsymbole VIII
Kurzfassung XIII
Abstract XIV
1 Einleitung 1
1 1 Motivation 1
1 2 Stand der Forschung 3
121 Schwere und sehr leichte Rotoren in Gleitlagern 3
122 Geräuschproblematik bei Turboladerrotoren 4
123 Maßnahmen zur Beeinflussung von Gleitlagerinstabilitäten 6
124 Realisierungsmöglichkeiten von statisch unbestimmten
Schwimmbuchsenlagern 8
1 3 Inhalt und Gliederung der Arbeit 9
2 Schwimmbuchsenlager - theoretische Grundlagen 11
2 1 Das Radialgleitlager mit rotierender Lagerschale 11
211 Annahmen und Vereinfachungen für die Berechnungen 11
212 Die REYNOLDS-Gleichung für den Druck 12
213 Schubspannungen auf Lagerzapfen und Lagerschale 15
214 Thermischer Einfluss und Energiegleichung 16
2 2 Analytische Lösung der REYNOLDS-Differentialgleichung für Kurzlager 17
221 Berechnung der Lagerkräfte 18
222 Berechnung der Lagermomente 20
2 3 Numerische Integration der REYNOLDS-Differentialgleichung 24
231 Diskretisierung der REYNOLDS-Differentialgleichung 24
VI
Inhaltsverzeichnis
232 Berechnung der Lagerkräfte und -momente 28
2 4 Das Schwimmbuchsenlager 29
241 Aufbau und Kinetik 29
242 Näherungsformel für die Schwimmbuchsendrehzahl 34
3 Rotor-Lager-Modelle mit Schwimmbuchsen 36
3 1 Abgasturbolader mit statisch unbestimmter Schwimmbuchsenlagerung 36
311 Stabilisierung durch Verspannen des Turboladerrotors 36
312 Mögliche Gestaltungen von Verspannlagern in Abgasturboladern 37
313 Alternative Lasterzeugung in Abgasturboladern 38
3 2 Numerisches Rotor-Lager-Modell für Abgasturbolader 40
321 Modellierung des ungefesselten Turboladerrotors 40
322 Modellierung des Turboladerrotors mit statisch unbestimmter
Schwimmbuchsenlagerung 44
323 Validierung der numerischen Lösungen für Lagerkräfte und La-
germomente 48
3 3 Experimentelles Rotor-Lager-Modell für Abgasturbolader 50
331 Kaltgasprüfstand für den Abgasturbolader 50
332 Experimentelle Ermittlung der Schwimmbuchsendrehzahl 53
333 Modellanpassung 63
4 Auslegung und Erprobung eines Verspannlagers 67
4 1 Bearing Spacer als Verspannlager 67
411 Konstruktive Neugestaltung des Bearing Spacers 67
412 Auslegung der statisch unbestimmten Schwimmbuchsenlagerung 68
4 2 Erprobung des Verspannlagers am Prüfstand 72
4 3 Vergleich mit konventioneller statisch bestimmter Schwimmbuchsenla-
gerung 74
5 Zusammenfassung und Ausblick 80
5 1 Zusammenfassung 80
5 2 Ausblick 82
Anhang
A Partielle Ableitungen von G(y, z, a)
B Drehmoment am Lagerzapfen für Kurzlager
C Koeffizienten für Finite-Volumen-Methode
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