本文關鍵詞：靜壓軸承試驗級設計及其性能分析優(yōu)化

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【摘要】：流體靜壓支承系統是制造設備的重要基礎部件,隨著制造裝備向重型、超重型和精密、超精密方向發(fā)展,制造業(yè)對高性能的靜壓支承系統的需求越來越強烈。本文的目的是設計并制造一個液體靜壓軸承試驗平臺,在這個靜壓試驗臺設計制造過程中,通過對靜壓軸承油膜進行仿真,分析油膜厚度、進油參數、軸承轉速等參數對軸承載荷、出油流量、發(fā)熱等性能參數的影響,為靜壓軸承的設計工作提供有價值的優(yōu)化意見,同時對后面的實驗性研究具有指導意義。首先,針對靜壓試驗臺的設計需求,依據功能將靜壓試驗臺總體分為軸承、傳感器、數據采集顯示以及動力加載四個部分來設計。在靜壓試驗臺的前期方案基礎之上,本文主要對軸承部分進行詳細分析,進而通過仿真手段分析軸承的各項性能特征。基于軸承內流場的特點,對其進行簡化,并用流體靜力學的理論做關于流量的計算推導。在模型簡化基礎上,采用分塊逼近的方式建立軸承內流場的有限元結構化網格模型,并對網格質量進行控制。在這些基礎上,針對軸承的溫升問題進行了詳細的仿真分析,主要以轉速和設計油膜厚度作為變量,分析了影響溫升的主要因素以及各因素的權重,得到是軸承溫升受轉速影響最大,相對轉速來說設計油膜厚度的影響很小的結論。這樣,可以近似認為在相同轉速下的溫升情況相同,從而將溫升引起的變粘度條件引入到壓力速度場的仿真中。最后依據壓力速度場的仿真數據,主要針對軸承的液壓油流量、轉動阻力以及承載能力這三個重要的性能參數各自的影響因素進行了詳細的分析,最終優(yōu)化了前期試驗臺方案中不確定的項目,完成了試驗臺的安裝工作。
【關鍵詞】：靜壓軸承 有限元 承載力 流量 油膜厚度 性能分析 優(yōu)化
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題來源8
• 1.2 研究背景和意義8-9
• 1.3 有限元基本方法9-11
• 1.4 有限元方法在靜壓軸承研究中的應用11-15
• 1.5 論文研究內容和組織結構15-16
• 2 靜壓軸承試驗臺總體方案設計16-25
• 2.1 軸承設計性能要求16
• 2.2 試驗臺動力及加載部分設計16-19
• 2.3 測試及數據采集系統設計19-21
• 2.4 軸承設計21-23
• 2.5 靜壓軸承試驗臺總體方案23-24
• 2.6 本章小結24-25
• 3 試驗臺軸承理論分析及建模25-37
• 3.1 靜壓試驗臺研究問題25-26
• 3.2 基于流體靜力學的理論分析26-31
• 3.3 有限元模型的建立方法31-35
• 3.4 模型質量的檢查35-36
• 3.5 本章小結36-37
• 4 試驗臺軸承溫升特性分析37-49
• 4.1 軸承溫度場仿真37-39
• 4.2 溫度場仿真結果分析39-43
• 4.3 引入變粘度條件的分組仿真設計43-45
• 4.4 仿真及結果提取45-47
• 4.5 本章小結47-49
• 5 試驗臺軸承性能分析及試驗臺優(yōu)化49-72
• 5.1 對軸承流量影響因素的分析49-55
• 5.2 對軸承阻力矩影響因素的分析55-58
• 5.3 對軸承承載力影響因素的分析58-63
• 5.4 仿真方法驗證63-67
• 5.5 基于分析結果的靜壓試驗臺設計優(yōu)化67-71
• 5.6 本章小結71-72
• 6 總結與展望72-74
• 6.1 全文總結72-73
• 6.2 研究展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-80
• 附錄 攻讀學位期間所取得的研究成果80

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 馬文琦,姜繼海,曹健,趙克定;基于變粘度和油流慣性條件下靜壓滑環(huán)間隙流場特性的研究[J];機械工程學報;2001年07期

2 丁敘生;以主軸系統剛度與總功耗之比值為目標函數的液體靜壓軸承優(yōu)化設計方法[J];南昌航空工業(yè)學院學報;2000年03期

3 齊乃明,劉暾,譚久彬;自主式靜壓氣體軸承實現無窮剛度的條件分析[J];南京理工大學學報;2001年02期

4 孫爽,孟兆晶,王健民;薄膜反饋節(jié)流液體靜壓軸承模糊優(yōu)化設計[J];天津輕工業(yè)學院學報;2002年03期

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本文編號：884727