本文關(guān)鍵詞：徑向止推氣體軸承承載力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械制造業(yè)為整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)向高精度、高速度、高效率的方向迅速發(fā)展,特別是航空航天、汽車制造業(yè)、磨具加工等行業(yè),對高精度、高速度、高效率的加工機(jī)床提出了更高的要求。采用靜壓氣體軸承支承的電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低、機(jī)械效率高、振動(dòng)小、精度高的特點(diǎn),同時(shí)電主軸運(yùn)行平穩(wěn)、沒有沖擊,壽命比普通主軸長；易于實(shí)現(xiàn)高速化加工,動(dòng)態(tài)及靜態(tài)精度穩(wěn)定性都很好；通過變頻技術(shù)可在額定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級變速,這些優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用在高速加工領(lǐng)域。本文以高速銑削電主軸中小孔節(jié)流徑向止推氣體軸承為研究對象,應(yīng)用CFD技術(shù),對其流場分布特性及承載力特性進(jìn)行了探討分析,主要研究內(nèi)容包括：分析不同數(shù)值模型對軸承流場分布及承載力特性的影響及變化規(guī)律。目前氣體軸承流場特性研究中,通常將徑向止推氣體軸承分解為獨(dú)立的徑向軸承和止推軸承,這樣雖然可以簡化建模和網(wǎng)格劃分,節(jié)省解算時(shí)間,但與徑向止推氣體軸承的真實(shí)工作狀況有很大差異,往往不能真實(shí)體現(xiàn)軸承流場特性。本文采用提出一種徑向止推聯(lián)合建模方式,通過數(shù)值模擬分析其與獨(dú)立建模在承載力、壓力分布等特性方面的差異。分析對比不同工況參數(shù)下兩種建模方式的承載力特性。研究中對徑向止推氣體軸承聯(lián)合建模仿真與徑向氣體軸承、止推氣體軸承獨(dú)立建模仿真的承載力特性進(jìn)行了對比研究,探討分析了供氣壓力、轉(zhuǎn)速及偏心率等工況參數(shù)對徑向、止推承載力的影響及變化規(guī)律,仿真結(jié)果表明：徑向軸承與止推軸承流場相互干涉,導(dǎo)致徑向承載力相比獨(dú)立建模仿真中承載力小,而止推承載力較獨(dú)立仿真增大的結(jié)論。設(shè)計(jì)并搭建了采用徑向止推氣體軸承的銑削電主軸性能測試實(shí)驗(yàn)臺,并對不同轉(zhuǎn)速下加工質(zhì)量及靜態(tài)承載力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。
【關(guān)鍵詞】：高速電主軸 徑向止推氣體軸承 聯(lián)合建模 數(shù)值分析 承載力
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景及意義10-12
• 1.2 高速切削技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展12-14
• 1.2.1 高速切削技術(shù)及其基礎(chǔ)理論12-13
• 1.2.2 高速切削技術(shù)的特點(diǎn)及其優(yōu)勢13-14
• 1.3 國內(nèi)外電主軸及氣體軸承發(fā)展現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 高速電主軸介紹14-15
• 1.3.2 國內(nèi)外氣體軸承支承的電主軸技術(shù)現(xiàn)狀15-19
• 1.4 課題研究內(nèi)容19-20
• 第二章 電主軸中徑向止推氣體軸承流場建模分析20-30
• 2.1 徑向止推氣體軸承的物理模型20
• 2.2 徑向止推氣體軸承的數(shù)學(xué)模型20-24
• 2.2.1 動(dòng)壓氣體軸承動(dòng)力學(xué)方程21-22
• 2.2.2 靜壓氣體軸承動(dòng)力學(xué)方程22-24
• 2.2.3 動(dòng)靜壓混合軸承承載力24
• 2.3 徑向止推氣體軸承的模型建立與網(wǎng)格劃分24-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 徑向止推氣體軸承的承載力仿真分析30-44
• 3.1 CFD技術(shù)概述30
• 3.2 不同模型下徑向軸承承載力的對比分析30-39
• 3.2.1 徑向氣體軸承承載力特性仿真30-31
• 3.2.2 徑向止推氣體軸承聯(lián)合仿真下徑向承載力特性31-32
• 3.2.3 兩種建模方法中承載力的差異及分析32-39
• 3.3 不同模型下止推軸承承載力的對比分析39-43
• 3.3.1 止推氣體軸承承載力特性仿真39
• 3.3.2 徑向止推氣體軸承聯(lián)合仿真下止推承載力特性39-40
• 3.3.3 兩種建模方法中承載力的差異及分析40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 高速電主軸承載力特性實(shí)驗(yàn)研究44-54
• 4.1 實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備44-49
• 4.2 高速電主軸整機(jī)加工實(shí)驗(yàn)測試49-50
• 4.2.1 高速電主軸整機(jī)加工實(shí)驗(yàn)步驟49
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-50
• 4.3 徑向止推氣體軸承承載力特性實(shí)驗(yàn)50-53
• 4.3.1 徑向止推氣體軸承承載力實(shí)驗(yàn)步驟50-52
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差分析52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：徑向止推氣體軸承承載力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：356034