【摘要】：液體靜壓軸承因其好的誤差均化作用,工作磨損小,使用壽命長,吸振性能好,轉(zhuǎn)速范圍大,承載能力大,回轉(zhuǎn)精度高等特點,而被廣泛用于精密設(shè)備、重型機械、航天航空等領(lǐng)域。尤其在精密機床中,靜壓軸承的使用更為廣泛。本文對精密磨床電主軸靜壓軸承進行了研究,包括軸承的設(shè)計計算、仿真分析及性能試驗。本文的主要內(nèi)容包括:(1)分析了液體靜壓軸承的原理,在對流體做出基本假設(shè)的基礎(chǔ)上,建立了靜壓軸承基本數(shù)學(xué)模型,利用流動連續(xù)方程、油膜厚度方程、雷諾方程等基本方程,運用matlab軟件編制了靜壓軸承性能計算軟件。(2)對靜壓主軸進行了系統(tǒng)設(shè)計,選定了主軸轉(zhuǎn)子各項結(jié)構(gòu)參數(shù),對其核心部件靜壓軸承進行了設(shè)計計算,完成了關(guān)鍵參數(shù)校核。同時利用靜壓軸承性能計算軟件計算了軸承的供油壓力,載荷,軸承流量等靜特性參數(shù)。(3)利用ansys有限元分析軟件,對徑向靜壓軸承進行了流固耦合分析,并對比分析了靜壓軸承在2000、4000、6000、8000 r/min轉(zhuǎn)的溫升和熱變形量,分析了油膜的壓力和溫度對軸瓦的影響。(4)通過臺架試驗對試驗軸承進行測試,測試了轉(zhuǎn)速在500～4000 r/min下的軸承的振動。并通過錘擊法獲得主軸在不同轉(zhuǎn)速下的剛度。
【圖文】：

得轉(zhuǎn)軸具有高精度【19】。常見軸承有滾動軸承，滑動軸承，磁懸浮軸承等。圖1-1為分別采用滾動軸承和滑動軸承的電主軸。（a）滾動軸承主軸 （b）靜壓軸承主軸圖 1-1 典型電主軸結(jié)構(gòu)Fig.1-1 Typical structure of motorized spindle滾動軸承雖然在制造裝備中應(yīng)用十分廣泛，但在重載、高速的工況下容易導(dǎo)致發(fā)熱嚴

西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文重、易磨損及振動大等諸多問題而難以得到使用。同時，滾動軸承由于受到結(jié)構(gòu)設(shè)計的響，，其加工工藝的要求也很難突破微米級【4】。與滾動軸承相比，滑動軸承有著磨損小穩(wěn)定性好、回轉(zhuǎn)精度高和使用時間長的優(yōu)點，因此被普遍的應(yīng)用于精密磨床電主軸【20,隨著我國在宇宙觀測及航天航空等領(lǐng)域快速發(fā)展，對光學(xué)玻璃及薄壁件加工的要求也越越高。圖 1-2 為典型的光學(xué)元件及薄壁件，這兩類工件對高精密機床有著特殊的要求。幾年國家對高端制造業(yè)的大力支持，以銑代磨、以磨代拋是目前先進機床的發(fā)展方向就對機床主軸的性能有了更高的追求【22】。而鋁合金葉輪的加工需要機床主軸有較好的度，所以對主軸靜壓軸承的精密設(shè)計是非常有必要的。根據(jù)現(xiàn)代機械工程向高速高效高度的趨勢，液體靜壓滑動軸承的研究定會成為一種很重要的新發(fā)展方向【23】。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG502;TH133.36

【參考文獻】

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本文編號：2527968