重型靜壓推力軸承具有承載能力大、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、摩擦阻力小、剛度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用到重型設(shè)備上并成為核心部件,則其性能優(yōu)劣直接影響到整個(gè)設(shè)備的加工精度和加工效率。隨著研究的不斷深入,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑問(wèn)題嚴(yán)重影響重型靜壓推力軸承的使用壽命和可靠性。針對(duì)重型靜壓推力軸承高速重載下出現(xiàn)油膜破裂而導(dǎo)致的潤(rùn)滑失效問(wèn)題,通過(guò)數(shù)值模擬重型靜壓推力軸承間隙流體的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)來(lái)優(yōu)化油腔形狀和深度,對(duì)軸承油腔結(jié)構(gòu)提出新的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,從而提高重型靜壓推力軸承的旋轉(zhuǎn)精度、運(yùn)行效率和使用壽命。 對(duì)重型立式數(shù)控車床所廣泛使用的靜壓推力軸承進(jìn)行研究,依據(jù)計(jì)算流體力學(xué)、摩擦潤(rùn)滑理論和靜壓技術(shù),建立了靜壓推力軸承間隙流體仿真的控制方程,采用有限體積法,利用FLUENT軟件,選取分離式求解器,選用層流模型,定義潤(rùn)滑油屬性,設(shè)置恒流入口、壓力出口和壁面等邊界條件,設(shè)置收斂判據(jù),進(jìn)行迭代計(jì)算,獲得了不同油腔形狀、不同油腔深度和不同轉(zhuǎn)速下靜壓推力軸承間隙流體速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)。計(jì)算結(jié)果表明:油腔形狀對(duì)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響很大,速度分布均勻性由好到壞依次為扇形腔、橢圓形腔、矩形腔、工字形腔;動(dòng)壓由大到小依次為矩形...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 本研究課題的來(lái)源
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 計(jì)算流體力學(xué)基本理論
    2.1 引言
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)概述
        2.2.1 計(jì)算流體力學(xué)的產(chǎn)生及應(yīng)用
        2.2.2 計(jì)算流體力學(xué)的特點(diǎn)
        2.2.3 計(jì)算流體力學(xué)基本控制方程
        2.2.4 質(zhì)量守恒方程
        2.2.5 動(dòng)量守恒方程
        2.2.6 能量守恒方程
        2.2.7 湍流的基本方程
        2.2.8 控制方程的離散
    2.3 本章小結(jié)
第3章 重型靜壓推力軸承型腔設(shè)計(jì)與建模
    3.1 引言
    3.2 液體靜壓推力軸承介紹
        3.2.1 液體靜壓推力軸承的工作原理
        3.2.2 液體靜壓推力軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    3.3 靜壓推力軸承型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.1 油腔的形狀
        3.3.2 油腔數(shù)目和布置
    3.4 數(shù)學(xué)模型的建立
        3.4.1 基本假設(shè)及計(jì)算條件
        3.4.2 控制方程
    3.5 本章小結(jié)
第4章 油腔形狀對(duì)靜壓軸承油膜態(tài)影響數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 間隙流體數(shù)值模擬環(huán)境
        4.2.1 FLUENT 概述
        4.2.2 間隙流體網(wǎng)格生成和邊界條件
        4.2.3 控制參數(shù)及迭代
    4.3 油腔形狀對(duì)流場(chǎng)的影響計(jì)算
        4.3.1 油腔形狀對(duì)速度場(chǎng)的影響計(jì)算
        4.3.2 油腔形狀對(duì)壓力場(chǎng)的影響計(jì)算
    4.4 油腔形狀對(duì)溫度場(chǎng)的影響計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第5章 腔深和轉(zhuǎn)速對(duì)扇形腔油膜態(tài)影響研究
    5.1 引言
    5.2 油腔深度對(duì)扇形腔軸承流場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響計(jì)算
        5.2.1 油腔深度對(duì)扇形腔軸承速度場(chǎng)的影響計(jì)算
        5.2.2 油腔深度對(duì)扇形腔軸承壓力場(chǎng)的影響計(jì)算
        5.2.3 油腔深度對(duì)扇形腔軸承溫度場(chǎng)的影響計(jì)算
    5.3 轉(zhuǎn)速對(duì)扇形腔軸承壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響計(jì)算
        5.3.1 轉(zhuǎn)速對(duì)扇形腔軸承壓力場(chǎng)的影響計(jì)算
        5.3.2 轉(zhuǎn)速對(duì)扇形腔軸承溫度場(chǎng)的影響計(jì)算
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3777097