發(fā)布時間：2020-09-22 09:59

　　 液體靜壓推力軸承由于具有眾多優(yōu)點,已成為大型機械、宇航、船舶和國防軍工等國家重點行業(yè)中大型數(shù)控裝備的核心部件。隨著科技的發(fā)展,生產(chǎn)制造過程中對其承載能力和精度的要求越來越高,而液體靜壓推力軸承在高速重載工況下運行時,潤滑油膜受到強擠壓與強剪切,潤滑油溫度升高,油膜變薄,局部形成邊界潤滑或干摩擦,進而經(jīng)常出現(xiàn)摩擦學失效現(xiàn)象,并且旋轉速度越高摩擦學失效的概率越大。為解決上述問題,提出新型靜動壓混合靜壓支承結構,實現(xiàn)動靜壓混合潤滑,達到預防摩擦失效效果,保證高速重載靜壓支承高精度穩(wěn)定運行。設計了新型靜動壓混合靜壓支承結構,通過銷與銷孔的間隙配合使油墊和底座連接在一起,工作臺運行過程中,油墊自動傾斜,形成動壓效應補償靜壓損失。詳細推導了靜動壓混合靜壓支承雙矩形油腔的承載能力方程、油膜厚度方程、油膜剛度方程和溫升方程等,為分析靜動壓混合靜壓支承的綜合潤滑性能提供了具體的計算流程和理論依據(jù)。通過UG軟件建立新型靜動壓結構的油膜三維幾何模型,在ICEM CFD中進行模型的網(wǎng)格化分,最后在ANSYS CFX中進行邊界條件設定和后處理,得到油膜的壓力場、溫度場和流場,綜合考慮壓力場、溫度場和流場得到綜合潤滑性能最好時的最佳油墊傾斜角度。同時分析該結構常態(tài)工況下載荷和轉速對軸承潤滑性能的影響。為驗證理論推導和模擬仿真結果的正確性,在靜動壓混合式靜壓支承實驗臺進行實驗,測量油膜的厚度,并依靠數(shù)據(jù)計算出油墊的傾斜角度,在其符合仿真結果的基礎上,進行最佳潤滑性能狀態(tài)下油膜壓力和溫度的測量。經(jīng)過驗證,得到實驗數(shù)據(jù)與模擬仿真結果在誤差范圍內具有一致性,證明所得結論的準確性與正確性。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TH117.2
【部分圖文】：

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文第 2 章 新型靜動壓混合靜壓支承潤滑理論分析2.1 靜動壓混合靜壓支承的結構靜動壓混合靜壓支承主要由旋轉工作臺、靜動壓油墊和底座三部分組成，如圖 2-1 所示，新型油墊結構如圖 2-2 所示。采用開式恒流多油墊靜動壓混合靜壓支承結構，底座上均勻分布十二個靜動壓油墊，各個油墊間相互獨立，形成十二個獨立支承結構，油腔為矩形，兩個矩形腔為一組，其間用回油槽隔開。該軸承為一種依靠靜壓和動壓混合作用工作的油膜軸承，靜壓為主，動壓為輔此類靜動壓混合式靜壓支承的特點是靜壓系統(tǒng)連續(xù)工作，且當工作臺達到一定轉速時，會產(chǎn)生動壓效應，軸承的承載力是靜壓支承承載能力與動壓效應補償?shù)某休d能力的總和，具有較好的潤滑性能。此軸承具有高精度、高剛度、壽命長、抗震性能好等特點。

底座上均勻分布十二個靜動壓油墊，各個油墊間相互獨立，形二個獨立支承結構，油腔為矩形，兩個矩形腔為一組，其間用回油槽隔開軸承為一種依靠靜壓和動壓混合作用工作的油膜軸承，靜壓為主，動壓為類靜動壓混合式靜壓支承的特點是靜壓系統(tǒng)連續(xù)工作，且當工作臺達到一速時，會產(chǎn)生動壓效應，軸承的承載力是靜壓支承承載能力與動壓效應補承載能力的總和，具有較好的潤滑性能。此軸承具有高精度、高剛度、壽、抗震性能好等特點。圖 2-1 新型靜動壓混合靜壓支承實物圖Fig.2-1 New static and dynamic pressure hybrid static pressure bearing physical picture

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文.2 靜動壓混合靜壓支承工作原理靜動壓混合式靜壓支承根據(jù)靜壓油腔的供油方式可分為恒壓式和恒流量。恒壓式通過縫隙節(jié)流、毛細管節(jié)流或小孔節(jié)流的方式調節(jié)壓力，保持油腔壓力恒定，此種方式操作簡單，易于調整，多用于氣體做潤滑劑的情況。恒量式就是通過單泵加分油器的方式將潤滑油供給到油腔中，不受形狀和負載響，始終保持供油量恒定，此種方式穩(wěn)定可靠，損失小，方便維護，本文的承采用的便是這種恒流量供油方式，其工作原理如圖 2-3 所示。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 龔中良;譚建平;;人體血液及其潤滑性能研究的現(xiàn)狀與展望[J];潤滑與密封;2007年10期

2 李忠,袁小陽,朱均;可傾瓦推力軸承中進口壓力對熱動力潤滑性能的影響[J];機械科學與技術;1999年04期

3 梁維源;周松林;;磷化鋼絲堿性電解除膜[J];金屬制品;1987年02期

4 臧振鏞;;油性劑在不同金屬材料上邊界潤滑性能的測試研究[J];石油煉制與化工;1987年03期

5 孫建林;;鋁及鋁合金軋制時潤滑劑的粘度對其潤滑性能及產(chǎn)品表面質量的影響[J];輕合金加工技術;1988年12期

6 Jan Kajuch ,金鳳浩;銅線拉伸用新潤滑劑[J];有色礦冶;1989年01期

7 陳田安,章文貢;鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411-A在聚氯乙烯體系中的潤滑性能研究[J];中國塑料;1989年02期

8 翟驥,盧頌峰,王良御,溫詩鑄;液晶添加劑的潤滑性能研究[J];潤滑與密封;1989年05期

9 李志春;桓澤;;瓦底嵌圓弧的中間軸承接觸及潤滑性能分析[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2016年03期

10 張闊;譚慶昌;王順;王聰慧;;材料力學性能對摩擦潤滑性能的影響[J];北京工業(yè)大學學報;2012年11期

相關會議論文 前10條

1 王士庭;朱廣平;王一助;孫建林;;影響冷軋板帶鋼乳化液潤滑性能的因素研究[A];第二屆軋制潤滑技術學術研討會論文集[C];2009年

2 張建榮;韓錫安;;含磷有機鎢添加劑潤滑性能研究[A];第五屆全國摩擦學學術會議論文集（下冊）[C];1992年

3 扈艷紅;劉維民;;脂肪酸在鋁-鋼摩擦副中的潤滑性能研究[A];第五屆全國青年摩擦學學術會議論文集[C];1999年

4 黃濱;吳軍令;武中德;陳志瀾;王樂勤;;水泵水輪機雙向推力軸承三維熱彈流動力潤滑性能分析[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術會議論文集[C];2011年

5 徐玉福;胡獻國;俞輝強;胡立人;;藍藻/綠藻共液化生物油的潤滑性能研究[A];第十一屆全國摩擦學大會論文集[C];2013年

6 喬玉林;徐濱士;馬世寧;劉世參;劉維民;薛群基;;幾種含氮雜環(huán)胺磷——氮型添加劑潤滑性能的研究[A];第六屆全國摩擦學學術會議論文集（下冊）[C];1997年

7 邵騰飛;魏朝良;高顯振;楊超;董瑩;;利用SRV試驗機評價含硫極壓劑的潤滑性能[A];第四屆全國金屬加工潤滑技術學術研討會文集（2013）[C];2013年

8 史兵;雒建斌;溫詩鑄;秦力;趙磊;嚴純華;羅俊;賈江濤;王明文;;FALEX實驗測試稀土元素添加劑的潤滑性能[A];第六屆全國摩擦學學術會議論文集（下冊）[C];1997年

9 周鑫;孫曉婷;蘭奕;;一種潤滑性能測試方法用于全合成水基軋制液在鋁板表面的現(xiàn)場相關性研究[A];中國潤滑技術論壇（2018）暨中國汽車工程學會汽車燃料與潤滑油分會第十八屆年會論文專輯[C];2018年

10 王圓;梁培沛;;粘度對風電用齒輪油潤滑性能的影響[A];風能產(chǎn)業(yè)（2016年第8期 總第85期）[C];2016年

相關重要報紙文章 前2條

1 機械系;我校在石墨烯潤滑性能調控方面取得重要進展[N];新清華;2016年

2 泗水縣農(nóng)機局 楊玉棟　張俊強;如此“妙法”用不得[N];山東科技報;2007年

相關博士學位論文 前3條

1 劉娜;柴油機關鍵摩擦副的摩擦潤滑性能研究[D];山東大學;2012年

2 龍東平;基于粘彈性模型的血液潤滑性能研究[D];中南大學;2008年

3 黃濱;推力軸承三維熱彈流潤滑性能及其振動噪聲特性研究[D];浙江大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 左旭;靜動壓混合式靜壓支承綜合潤滑性能研究[D];哈爾濱理工大學;2019年

2 王乃昆;考慮滑油供給的低速柴油機活塞環(huán)組潤滑性能研究[D];哈爾濱工程大學;2018年

3 王恒全;基于分子模擬的生物柴油組分競爭性吸附及潤滑性能研究[D];江蘇大學;2018年

4 夏禹;缸套表面參數(shù)對潤滑性能及機油蒸發(fā)消耗影響機理研究[D];江蘇大學;2017年

5 周永召;連桿襯套的熱潤滑性能研究[D];中北大學;2014年

6 黎偉;多瓦可傾瓦徑向滑動軸承熱潤滑性能的研究[D];浙江大學;2012年

7 姚榮奎;推力軸承軸瓦變形及對潤滑性能影響研究[D];哈爾濱理工大學;2015年

8 劉路;潤滑脂高溫潤滑性能試驗裝置的開發(fā)[D];華東理工大學;2015年

9 高真超;某高速汽油機曲軸軸承潤滑性能分析與改進[D];重慶大學;2017年

10 馬孝勇;某高速汽油機主軸承潤滑性能分析及優(yōu)化研究[D];湖南大學;2016年

本文編號：2824231