本文關(guān)鍵詞：高頻動態(tài)載荷下靜壓軸承的研究與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文以浙江帥鋒精密機械制造有限公司研發(fā)生產(chǎn)的閉式雙點肘節(jié)式高速超精密壓力機為研究背景,研究靜壓軸承在壓力機曲軸支撐端的應(yīng)用。壓力機是一種典型的沖壓設(shè)備,其工作載荷不連續(xù)變化,而是高低變化的沖擊載荷,即高頻動態(tài)載荷。在高頻動態(tài)載荷的作用下,壓力機曲軸傳動機構(gòu)的運動精度得不到保證,因此對曲軸傳動部位進行有效改善將對提高壓力機工作性能有十分重要的意義。首先,文章分析了肘節(jié)式壓力機傳動的運動原理及整機的工作原理,詳細介紹了壓力機總體方案的設(shè)計及壓力機重要組成部分,滑動軸承在主傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用和曲軸支撐端滾動軸承的失效形式也做了簡單說明,之后通過實驗分析了壓力機不同部位的工作溫度,同時對比了不同轉(zhuǎn)速條件下曲軸端的溫度變化;接著介紹了計算流體力學(xué)的數(shù)值理論和靜壓軸承的理論知識,在此基礎(chǔ)上,利用三維造型軟件SolidWorks對四油腔靜壓軸承進行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計,再將得到的靜壓軸承物理模型輸入到網(wǎng)格劃分軟件Gambit中進行網(wǎng)格劃分,獲取優(yōu)質(zhì)網(wǎng)格,最后將優(yōu)質(zhì)網(wǎng)格文件導(dǎo)入Fluent進行流場數(shù)值模擬實驗,著重分析了靜壓軸承承載性能與各參數(shù)之間的關(guān)系,對主軸轉(zhuǎn)速、供油壓力及油膜厚度等參數(shù)對靜壓軸承的承載特性、壓力分布等的影響做了深入的分析。通過本文的研究,作者以實驗測量的方法驗證了壓力機運行狀況良好,實際工作溫度均在正常范圍內(nèi)。除此之外,以CFD技術(shù)為基礎(chǔ),對液體靜壓軸承進行三維數(shù)值模擬,得到關(guān)于靜壓軸承的壓力場和溫度場的彩色分布云圖,計算結(jié)果能夠有效反映軸承內(nèi)的流動狀態(tài)。研究成果彌補了液體靜壓軸承試驗方法中理論依據(jù)的不足,為靜壓軸承在高頻動態(tài)載荷中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：高頻動態(tài)載荷 高速壓力機 靜壓軸承 CFD 壓力場 承載特性
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題來源、研究背景和意義10
• 1.2 壓力機的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 靜壓軸承的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 流體潤滑理論的研究現(xiàn)狀11
• 1.3.2 油膜穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.3 靜壓軸承結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 課題研究目的、理論意義和實際應(yīng)用價值13-14
• 1.4.1 課題研究目的13
• 1.4.2 理論意義13-14
• 1.4.3 實際應(yīng)用價值14
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 高速超精密壓力機方案設(shè)計與實驗分析15-32
• 2.1 高速壓力機的主要技術(shù)參數(shù)15-16
• 2.2 壓力機的工作原理和總體方案設(shè)計16-18
• 2.2.1 壓力機的總體方案設(shè)計16-17
• 2.2.2 壓力機的工作原理17-18
• 2.3 高頻動態(tài)載荷的產(chǎn)生18-19
• 2.4 壓力機主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計19-22
• 2.4.1 壓力機曲軸系統(tǒng)19-20
• 2.4.2 壓力機機身20-21
• 2.4.3 壓力機潤滑油冷卻系統(tǒng)21-22
• 2.4.4 特殊設(shè)計的離合制動器22
• 2.4.5 導(dǎo)軌系統(tǒng)22
• 2.5 高頻動態(tài)載荷下滑動軸承的應(yīng)用22-25
• 2.5.1 流體動力潤滑原理23-24
• 2.5.2 滑動軸承形成流體動力潤滑的過程24-25
• 2.6 高頻動態(tài)載荷下滾動軸承的應(yīng)用25-28
• 2.6.1 滾動軸承的失效形式26-28
• 2.7 基于紅外熱像儀的溫度測量28-31
• 2.7.1 高頻動態(tài)載荷下整機的溫度測試28-29
• 2.7.2 不同頻率動態(tài)載荷作用下的溫度變化29-31
• 2.8 本章小結(jié)31-32
• 第三章 計算流體力學(xué)及靜壓軸承基本理論32-45
• 3.1 計算流體力學(xué)基礎(chǔ)知識32-38
• 3.1.1 流體力學(xué)的控制方程32-37
• 3.1.2 計算流體力學(xué)常用數(shù)值方法37-38
• 3.2 靜壓軸承的概述38-41
• 3.2.1 靜壓軸承的結(jié)構(gòu)特點38
• 3.2.2 靜壓軸承的優(yōu)缺點38-39
• 3.2.3 靜壓軸承的應(yīng)用39-40
• 3.2.4 靜壓軸承技術(shù)的發(fā)展40-41
• 3.3 液體靜壓軸承的工作原理41
• 3.4 節(jié)流器介紹41-44
• 3.4.1 固定節(jié)流器42-43
• 3.4.2 可變節(jié)流器43-44
• 3.4.3 各種節(jié)流器的適用范圍44
• 3.5 本章小節(jié)44-45
• 第四章 靜壓軸承流場數(shù)值模擬環(huán)境45-52
• 4.1 CFD概述45-48
• 4.1.1 FLUENT的基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域45-46
• 4.1.2 FLUENT計算過程46-47
• 4.1.3 FLUENT在我國的應(yīng)用47-48
• 4.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件48-51
• 4.2.1 GAMBIT概述48
• 4.2.2 靜壓軸承建模48-49
• 4.2.3 網(wǎng)格劃分49-50
• 4.2.4 網(wǎng)格檢查50-51
• 4.2.5 邊界條件的設(shè)置51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 基于CFD的靜壓軸承特性分析52-62
• 5.1 導(dǎo)入FLUENT的后處理52-56
• 5.1.1 定義材料性質(zhì)53-54
• 5.1.2 設(shè)置邊界條件參數(shù)54-55
• 5.1.3 求解55-56
• 5.2 顯示計算結(jié)果56-61
• 5.2.1 主軸轉(zhuǎn)速對軸承油膜壓力分布的影響57-58
• 5.2.2 供油壓力對軸承油膜壓力分布的影響58-60
• 5.2.3 半徑間隙對軸承油膜壓力分布的影響60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69

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本文編號：257306