本文關(guān)鍵詞：高速動(dòng)靜壓混合潤(rùn)滑推力軸承性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：動(dòng)靜壓軸承是一種利用動(dòng)壓軸承和靜壓軸承優(yōu)點(diǎn)的油膜軸承,其具有動(dòng)壓效應(yīng)和靜壓混合承載能力。但是,大型立式數(shù)控加工裝備在高速、重載和微間隙極端工況下,靜壓軸承間隙油膜溫度驟升、潤(rùn)滑油粘度急劇下降、油膜迅速變薄、局部出現(xiàn)邊界潤(rùn)滑或干摩擦,進(jìn)而發(fā)生摩擦學(xué)失效。因此,提出將靜壓油墊改為動(dòng)靜壓油墊,使其成為動(dòng)靜壓軸承,解決此問(wèn)題。本文以扇形動(dòng)靜壓油墊為研究對(duì)象,探究高速動(dòng)靜壓混合潤(rùn)滑推力軸承的性能。使用UG三維建模軟件對(duì)單向動(dòng)靜壓油墊油膜和雙向動(dòng)靜壓油墊油膜進(jìn)行模型建立;利用ANSYS ICEM CFD軟件對(duì)油膜幾何體劃分網(wǎng)格;再對(duì)油膜模型進(jìn)行邊界條件等參數(shù)設(shè)定。首先確定動(dòng)靜壓油墊的結(jié)構(gòu)尺寸,為了使動(dòng)壓效應(yīng)最優(yōu),考慮動(dòng)壓楔形長(zhǎng)度和高度的影響,通過(guò)使用ANSYS CFX軟件分析相同轉(zhuǎn)速和承載工況下,動(dòng)靜壓油墊油楔的長(zhǎng)度和高度不同時(shí),油膜的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的變化情況,并比較其分析結(jié)果,得到動(dòng)靜壓油墊油楔長(zhǎng)度和高度的最優(yōu)尺寸。然后通過(guò)ANSYS CFX軟件分析不同轉(zhuǎn)速和承載工況下,上述兩種動(dòng)靜壓油墊油膜的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的變化規(guī)律,并比較其分析結(jié)果,揭示轉(zhuǎn)速和載荷對(duì)潤(rùn)滑性能的影響。為了驗(yàn)證理論計(jì)算和模擬分析的正確性,在齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司Q1-205型立式數(shù)控車床上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)測(cè)了相同載荷不同轉(zhuǎn)速下動(dòng)靜壓油墊油膜的溫度數(shù)據(jù),分析轉(zhuǎn)速與溫度的關(guān)系;以及油膜不同位置的溫度數(shù)據(jù),分析動(dòng)靜壓油墊周圍不同位置處油膜的溫度變化,驗(yàn)證了理論分析及仿真結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：扇形油腔多油墊 動(dòng)靜壓推力軸承 潤(rùn)滑機(jī)理 動(dòng)壓效應(yīng) 模擬實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 本課題的來(lái)源10
• 1.2 課題研究的背景和意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 動(dòng)靜壓潤(rùn)滑推力軸承工作原理及控制方程16-28
• 2.1 動(dòng)壓推力軸承工作原理16-17
• 2.2 靜壓推力軸承工作原理17-18
• 2.3 動(dòng)靜壓混合潤(rùn)滑推力軸承結(jié)構(gòu)18-19
• 2.4 動(dòng)靜壓油墊扇形油腔的承載能力及腔內(nèi)流量19-22
• 2.4.1 扇形油腔的有效承載面積19-21
• 2.4.2 扇形油腔的流量21-22
• 2.5 動(dòng)靜壓潤(rùn)滑性能基本控制方程22-27
• 2.5.1 質(zhì)量守恒方程22
• 2.5.2 動(dòng)量守恒方程22-23
• 2.5.3 能量守恒方程23-24
• 2.5.4 雷諾方程24
• 2.5.5 動(dòng)壓油楔的壓力計(jì)算方程24-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 動(dòng)靜壓潤(rùn)滑性能的油楔尺寸特性28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 潤(rùn)滑性能數(shù)值模擬環(huán)境28-33
• 3.2.1 潤(rùn)滑性能模擬軟件概述28-29
• 3.2.2 油膜幾何模型的生成及油膜網(wǎng)格的劃分29-31
• 3.2.3 邊界條件設(shè)定及求解結(jié)果31-33
• 3.3 油膜潤(rùn)滑性能的楔形長(zhǎng)度特性33-37
• 3.3.1 楔形長(zhǎng)度對(duì)油膜壓力場(chǎng)的影響33-35
• 3.3.2 楔形長(zhǎng)度對(duì)油膜溫度場(chǎng)的影響35-36
• 3.3.3 楔形長(zhǎng)度對(duì)油膜速度場(chǎng)的影響36-37
• 3.4 油膜潤(rùn)滑性能的楔形高度特性37-41
• 3.4.1 楔形高度對(duì)油膜壓力場(chǎng)的影響37-39
• 3.4.2 楔形高度對(duì)油膜溫度場(chǎng)的影響39-40
• 3.4.3 楔形高度對(duì)油膜速度場(chǎng)的影響40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 動(dòng)靜壓推力軸承潤(rùn)滑性能的高速重載特性42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 油膜潤(rùn)滑性能轉(zhuǎn)速特性42-49
• 4.2.1 轉(zhuǎn)速對(duì)油膜壓力場(chǎng)的影響42-45
• 4.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)油膜溫度場(chǎng)的影響45-48
• 4.2.3 轉(zhuǎn)速對(duì)油膜速度場(chǎng)的影響48-49
• 4.3 油膜潤(rùn)滑性能載荷特性49-56
• 4.3.1 載荷對(duì)油膜壓力場(chǎng)的影響49-53
• 4.3.2 載荷對(duì)油膜溫度場(chǎng)的影響53-56
• 4.3.3 載荷對(duì)油膜速度場(chǎng)的影響56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證58-65
• 5.1 引言58
• 5.2 油膜溫度測(cè)量裝置58
• 5.3 油膜溫度實(shí)驗(yàn)研究方法58-60
• 5.4 油膜溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與分析60-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
• 致謝72

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本文編號(hào)：358157