本文關(guān)鍵詞：基于固定節(jié)流的液體靜壓軸承靜態(tài)性能研究

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【摘要】：液體靜壓軸承具有使用壽命長、承載能力大、精度保持性好及運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械裝備中。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)靜壓軸承在承載能力、軸承結(jié)構(gòu)、節(jié)流器等方面開展了廣泛的研究,靜壓軸承也得到了進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。本文對(duì)基于兩種不同固定節(jié)流(小孔節(jié)流器和毛細(xì)管節(jié)流器)的液體靜壓軸承的動(dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行理論研究,并對(duì)其進(jìn)行幾何建模及仿真分析。①首先,闡述了兩種固定節(jié)流器的作用、工作原理及其數(shù)值方法,同時(shí)還構(gòu)建了軸承的摩擦功耗、承載力和溫升等數(shù)學(xué)模型。②其次,采用Solidworks軟件建立油膜軸承幾何模型,運(yùn)用ICEM劃分油膜軸承網(wǎng)格,采用FLUENT軟件模擬油膜軸承流場(chǎng)等,給出軸承油膜ICEM網(wǎng)格劃分方法步驟和FLUENT仿真求解設(shè)置等。③再次,在ICEM中建立兩種固定節(jié)流裝置的液體靜壓軸承油膜流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型,利用FLUENT流體仿真軟件,對(duì)軸承油膜的壓力和溫度分布情況進(jìn)行數(shù)值求解。并將兩種固定節(jié)流的軸承油膜特性仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析固定節(jié)流的液體靜壓軸承偏心率、供油壓力和主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)變化時(shí)對(duì)軸承油膜靜態(tài)特性的影響。④最后,搭建軸承油膜實(shí)驗(yàn)臺(tái),基于FLUENT模擬仿真的工況設(shè)置,對(duì)兩種固定節(jié)流的液體靜壓軸承進(jìn)行油膜壓力和油膜溫度的實(shí)際測(cè)量,所測(cè)得的數(shù)據(jù)與FLUENT仿真結(jié)果相近,驗(yàn)證了FLUENT模擬仿真結(jié)果的正確性。通過對(duì)基于固定節(jié)流的液體靜壓軸承進(jìn)行油膜仿真、油膜動(dòng)靜態(tài)特性對(duì)比,建立油膜軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證仿真結(jié)果,揭示了當(dāng)偏心率、供油壓力和主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)變化時(shí),軸承油膜承載特性的變化規(guī)律,對(duì)液體靜壓軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：靜壓軸承 固定節(jié)流 FLUENT 承載特性
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(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】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 引言7
• 1.2 研究背景和意義7-8
• 1.3 液體靜壓軸承國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.4 本文研究內(nèi)容10-12
• 2 液體靜壓軸承理論基礎(chǔ)12-26
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)12-19
• 2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)的控制方程12-15
• 2.1.2 通用控制方程的離散15-19
• 2.2 固定節(jié)流器19-22
• 2.2.1 固定節(jié)流器的分類19-20
• 2.2.2 固定節(jié)流器的工作原理20-21
• 2.2.3 固定節(jié)流器油膜流動(dòng)數(shù)值分析21-22
• 2.3 油膜承載力22
• 2.4 油膜摩擦功耗22-24
• 2.5 潤滑油溫升24
• 2.6 本章小結(jié)24-26
• 3 基于固定節(jié)流的液體靜壓軸承FLUENT建模分析26-35
• 3.1 液體靜壓軸承三維幾何模型構(gòu)建27
• 3.2 靜壓軸承油膜流場(chǎng)網(wǎng)格生成27-31
• 3.2.1 靜壓軸承油膜網(wǎng)格創(chuàng)建27-30
• 3.2.2 靜壓軸承油膜網(wǎng)格質(zhì)量檢查30-31
• 3.3 基于FLUENT CFD方法構(gòu)建靜壓軸承油膜分布模型31-34
• 3.3.1 靜壓軸承油膜流場(chǎng)網(wǎng)格導(dǎo)入FLUENT軟件31
• 3.3.2 定義靜壓軸承油膜流場(chǎng)材料性質(zhì)31-32
• 3.3.3 設(shè)定靜壓軸承油膜流場(chǎng)邊界條件和初始條件32-33
• 3.3.4 設(shè)置靜壓軸承油膜流場(chǎng)求解器33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 固定節(jié)流的液體靜壓軸承油膜性能影響因素分析35-58
• 4.1 偏心率 ε 對(duì)固定節(jié)流的液體靜壓軸承油膜性能影響36-43
• 4.1.1 對(duì)小孔節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響36-39
• 4.1.2 對(duì)毛細(xì)管節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響39-42
• 4.1.3 兩種節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性對(duì)比分析42-43
• 4.2 供油壓力PS對(duì)固定節(jié)流的液體靜壓軸承油膜性能影響43-50
• 4.2.1 對(duì)小孔節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響43-46
• 4.2.2 對(duì)毛細(xì)管節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響46-49
• 4.2.3 兩種固定節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性對(duì)比分析49-50
• 4.3 主軸轉(zhuǎn)速n對(duì)固定節(jié)流的液體靜壓軸承油膜性能影響50-56
• 4.3.1 對(duì)小孔節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響50-53
• 4.3.2 對(duì)毛細(xì)管節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性的影響53-55
• 4.3.3 兩種固定節(jié)流液體靜壓軸承油膜特性對(duì)比分析55-56
• 4.4 本章總結(jié)56-58
• 5 液體靜壓軸承實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-65
• 5.1 液體靜壓軸承實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建58-61
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)58
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成58-61
• 5.2 固定節(jié)流的靜壓軸承實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析61-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法及步驟62
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理及分析62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 6 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄71
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的項(xiàng)目71

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