發(fā)布時(shí)間：2022-01-12 07:04

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械需求越來(lái)越趨向于高速和大功率,對(duì)軸承各方面的性能要求越來(lái)越高,因此出現(xiàn)了動(dòng)靜壓混合軸承,它吸收了動(dòng)壓和靜壓軸承各自的優(yōu)點(diǎn),具有承載力高、剛度大、油膜阻尼大等特點(diǎn)。這種軸承適用于超高速磨削機(jī)床。但是到目前為止,其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)尺寸等方面還沒(méi)有建立一套較為完整的設(shè)計(jì)方法,更沒(méi)有比較統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,設(shè)計(jì)技術(shù)的不成熟而導(dǎo)致其應(yīng)用具有局限性。另一方面,由于動(dòng)靜壓混合軸承采用液壓油,當(dāng)在高速工況下工作時(shí),發(fā)熱量較大,隨著潤(rùn)滑油溫度的升高會(huì)導(dǎo)致油膜承載力下降,從而導(dǎo)致機(jī)床加工精度的降低。本文通過(guò)參考動(dòng)壓軸承、靜壓軸承及動(dòng)靜壓混合軸承的最新研究成果和基本理論,建立動(dòng)靜壓混合軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方法。借助于計(jì)算流體力學(xué)知識(shí),采用計(jì)算機(jī)求解方法對(duì)動(dòng)靜壓混合軸承進(jìn)行仿真分析。首先以東北大學(xué)超高速磨削實(shí)驗(yàn)臺(tái)主軸的液體動(dòng)靜壓混合軸承為研究對(duì)象,應(yīng)用GAMBIT對(duì)軸承油膜進(jìn)行建模,劃分網(wǎng)格,并設(shè)置邊界條件。再通過(guò)導(dǎo)入FLUENT,對(duì)模型設(shè)置邊界條件參數(shù),經(jīng)過(guò)迭代計(jì)算后,得到模型的壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)。結(jié)果表明：從壓力分布的云圖可以看出,動(dòng)靜壓混合軸承做高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在油腔處存在明... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 動(dòng)靜壓混合軸承概述
        1.1.1 概念
        1.1.2 動(dòng)靜壓混合軸承技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
    1.2 超高速磨削主軸軸承技術(shù)
        1.2.1 陶瓷軸承
        1.2.2 磁懸浮軸承
        1.2.3 氣體靜壓軸承
        1.2.4 液體動(dòng)靜壓混合軸承
    1.3 液體動(dòng)靜壓混合軸承的工作方式
    1.4 動(dòng)靜壓混合軸承的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的意義和主要研究的內(nèi)容
        1.5.1 動(dòng)靜壓混合軸承研究的意義
        1.5.2 主要研究的內(nèi)容
第2章 動(dòng)靜壓混合軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算
    2.1 動(dòng)靜壓混合軸承的結(jié)構(gòu)形式
    2.2 動(dòng)靜壓混合軸承基本參數(shù)
        2.2.1 載荷
        2.2.2 軸承的轉(zhuǎn)速
        2.2.3 軸承的直徑和長(zhǎng)度
    2.3 動(dòng)靜壓混合軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 動(dòng)靜壓混合軸承油腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 動(dòng)靜壓混合軸承的設(shè)計(jì)方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 動(dòng)靜壓混合軸承的理論分析
    3.1 基本模型方程
        3.1.1 油膜厚度方程
        3.1.2 能量方程
        3.1.3 粘溫關(guān)系方程
        3.1.4 潤(rùn)滑油的溫升
    3.2 動(dòng)靜壓混合軸承的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 理論分析
        3.2.2 基本方程
    3.3 雷諾方程及其無(wú)最綱差分形式
        3.3.1 無(wú)量綱的雷諾方程
        3.3.2 雷諾方程的差分形式
        3.3.3 雷諾方程的邊界條件
        3.3.4 計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算
        3.3.5 流量連續(xù)方程的差分形式
    3.4 動(dòng)靜壓軸承的功率消耗
        3.4.1 動(dòng)靜壓軸承的摩擦功耗
        3.4.2 供油系統(tǒng)的功率消耗
    3.5 本章小結(jié)
第4章 動(dòng)靜壓混合軸承油膜承載能力分析
    4.1 動(dòng)靜壓混合軸承的建模
        4.1.1 幾何模型的建立
        4.1.2 GAMBIT網(wǎng)格劃分
        4.1.3 網(wǎng)格檢查
        4.1.4 邊界條件類型的設(shè)置
    4.2 導(dǎo)入FLUENT的后處理
        4.2.1 定義材料性質(zhì)
        4.2.2 設(shè)置邊界條件參數(shù)
        4.2.3 設(shè)置旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
    4.3 求解
    4.4 仿真結(jié)果與分析
        4.4.1 壓力場(chǎng)
        4.4.2 溫度場(chǎng)
    4.5 偏心率對(duì)軸承承載能力的影響
        4.5.1 數(shù)學(xué)模型的建立
        4.5.2 程序的編制
        4.5.3 仿真結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]油膜軸承溫度模型的仿真研究[J]. 祁廣寶,陳章位,余良棟.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2007(07)
[2]主動(dòng)磁懸浮軸承的工作原理及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 郭樹(shù)濤.  重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(04)
[3]超高速數(shù)控磨床磁浮電主軸的研究[J]. 李波,黃守道.  精密制造與自動(dòng)化. 2006(04)
[4]超高速磨床主軸動(dòng)靜壓軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 郭力,李波.  湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[5]層流液體動(dòng)靜壓混合軸承設(shè)計(jì)理論研究[J]. 徐寶信,張安琪,譚禎.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2005(08)
[6]國(guó)內(nèi)外超高速主軸軸承技術(shù)發(fā)展研究[J]. 徐寶信,張安琪,譚禎.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2005(05)
[7]幾種低粘度潤(rùn)滑介質(zhì)下動(dòng)靜壓軸承的性能分析[J]. 戴學(xué)余,苗旭升,富彥麗,袁小陽(yáng),朱均.  潤(rùn)滑與密封. 2004(03)
[8]液體動(dòng)靜壓支承的功率消耗及溫升研究[J]. 趙雄,董躍,張曉陽(yáng),李廣沈.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2003(11)
[9]淺談液體動(dòng)靜壓軸承[J]. 武弘毅.  機(jī)械工人.冷加工. 2003(05)
[10]高速紊流液體動(dòng)靜壓混合軸承理論分析[J]. 廖先祿,郭 力.  潤(rùn)滑與密封. 2002(02)

碩士論文
[1]基于FLUENT的靜壓軸承流場(chǎng)及溫度場(chǎng)研究[D]. 張艷芹.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[2]基于ANSYS的混合陶瓷球軸承有限元分析[D]. 李淑慧.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3584333