隨著中國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的迅速發(fā)展,重型機(jī)械需求量日漸增多,靜壓推力軸承是重型數(shù)控加工設(shè)備的核心部件,它的性能好壞直接影響設(shè)備的加工質(zhì)量和運(yùn)行效率。靜壓推力軸承在理想的工作狀態(tài)下,工件的質(zhì)心應(yīng)當(dāng)在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心而承受中心載荷,但在實(shí)際運(yùn)行中,有時(shí)受工件的形狀及裝夾位置限制的影響,工件質(zhì)心可能不在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的中心,故軸承會(huì)受到偏載而發(fā)生傾斜,工作臺(tái)發(fā)生傾斜輕則會(huì)降低工件加工質(zhì)量,重則會(huì)導(dǎo)致油膜局部厚度變薄,甚至發(fā)生干摩擦,使靜壓推力軸承失效。因此,本課題研究靜壓推力軸承在中心加載以及偏載工況時(shí)的潤(rùn)滑性能很有必要。以雙矩形腔多油墊為研究對(duì)象,對(duì)高速靜壓推力軸承中心加載與偏載工況潤(rùn)滑性能進(jìn)行研究。首先對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行說(shuō)明,并對(duì)中心加載與偏載時(shí)雙矩形腔的流量方程、承載力方程、油膜厚度方程、油膜溫升方程以及潤(rùn)滑油的粘溫關(guān)系進(jìn)行理論推導(dǎo)計(jì)算;其次利用UG軟件對(duì)中心加載和偏載時(shí)的油膜進(jìn)行三維模型建立,并利用ANSYS ICEM CFD軟件對(duì)油膜進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用ANSYS CFX軟件進(jìn)行邊界條件設(shè)定、求解計(jì)算及后處理;最后通過(guò)控制變量的方法進(jìn)行比較分析,得出中心加載與不同偏載距離和中心加載與不同偏載大小油膜的溫度場(chǎng)云圖和壓力場(chǎng)云圖、平均溫度和平均壓力,并得到它們的變化規(guī)律,為靜壓推力軸承的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。為了驗(yàn)證理論計(jì)算和模擬仿真的正確性,在齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以雙矩形腔靜壓推力軸承為研究對(duì)象,對(duì)轉(zhuǎn)速為100r/min、載荷為12t、偏載距離為100mm工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證模擬值和理論值的正確性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TH133.3
【部分圖文】：

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 靜壓推力軸承中心加載與偏載潤(rùn)滑理論計(jì)算2.1 靜壓推力軸承雙矩形腔結(jié)構(gòu)靜壓推力軸承主要由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、油墊和機(jī)床底座三部分組成，如圖 2-1所示。該靜壓推力軸承采用的是有回油槽的多油墊支承結(jié)構(gòu)，共十二個(gè)油墊，均勻分布在底座的導(dǎo)軌上，每個(gè)油墊都是獨(dú)立的支承單元。本文主要研究靜壓推力軸承受到中心加載和偏載時(shí)的潤(rùn)滑性能，并把它們進(jìn)行對(duì)比，為靜壓推力軸承的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

圖 2-3 定量式供油系統(tǒng)Fig.2-3 Quantitative-style oil supply system潤(rùn)滑油粘溫關(guān)系度是表示液體內(nèi)摩擦力大小的指標(biāo)，是選擇潤(rùn)滑油牌號(hào)的主要依據(jù)。變化會(huì)使液體分子之間作用力發(fā)生改變，進(jìn)而使液體的粘度發(fā)生改變，間存在著不可分割的關(guān)系：液體溫度升高，會(huì)使其粘度降低，這一特性的粘-溫特性。不同類(lèi)型的液壓油，其粘度隨溫度變化的規(guī)律也不相同用的是 32#潤(rùn)滑油，其各項(xiàng)參數(shù)如下表 2-1 所示。表 2-1 32#液壓油參數(shù)表Table 2-1 32 # hydraulic oil parameters list(3g /cm ) 動(dòng)力粘度(Pa s)比熱容(J / kg K)導(dǎo)熱系數(shù) 熱膨脹系數(shù) 摩爾質(zhì)量0.872 0.0907 1884 0.132 0.00087 446壓油在不同溫度下對(duì)應(yīng)的粘度也不相同，粘度和溫度關(guān)系沒(méi)有確定公式

3 30 0 s zp h p h；0p =0.07MPa；zh =0.04mm。由此可得：30 03szp hph 厚度0h =0.01mm，減小的油膜厚度zh =0.04mm0.14cm3/s。中心加載與偏載承載力方程中心加載承載力方程包括兩個(gè)油腔，中心加載時(shí)由于它們承載性能腔的承載力即可，雙矩形腔的承載力為單個(gè)油 2-6 所示。
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本文編號(hào)：2888606