【摘要】：超精密機床主軸逐漸采用氣體潤滑取代傳統(tǒng)的液體潤滑。而靜壓氣體軸承的節(jié)流方式主要為小孔節(jié)流,不過小孔節(jié)流存在承載力和剛度較低的問題,減小最佳剛度對應(yīng)的氣膜厚度以提高剛度和承載力是十分有效的方法,而小孔節(jié)流的結(jié)構(gòu)限制了氣膜厚度的降低。因此針對節(jié)流器結(jié)構(gòu)的研究對于改善氣體靜壓軸承靜態(tài)特性十分有必要。本文以表面節(jié)流氣體靜壓止推軸承為研究對象,利用微型表面節(jié)流槽代替小孔節(jié)流,目的是改善軸承靜態(tài)性能。本文分別從解析解法和有限元解法進行求解氣體潤滑方程(N-S方程),旨在探究各因素對軸承靜態(tài)特性的影響規(guī)律。針對圓盤表面節(jié)流止推軸承,假設(shè)氣流沿徑向均勻流動,根據(jù)等效節(jié)流面積原理計算出等效節(jié)流槽半徑,進而推導(dǎo)出表面節(jié)流靜壓氣體止推軸承靜態(tài)特性的解析解,對節(jié)流槽的槽長、槽寬、槽深及槽數(shù)對承載力的影響規(guī)律進行研究。并采用有限元方法對止推軸承的氣膜承載力及剛度進行驗證。利用有限元法對可壓縮的雷諾方程進行求解,建立表面節(jié)流止推軸承氣膜模型,利用計算流體力學(xué)軟件Fluent進行求解得到止推面的氣體壓力分布,在此基礎(chǔ)上求解靜承載力和靜剛度等靜態(tài)特性參數(shù),對止推面節(jié)流槽的幾何參數(shù)、布置形式及軸承不均勻氣膜對靜態(tài)特性的影響規(guī)律進行分析。進行表面節(jié)流氣體靜壓止推軸承靜態(tài)性能參數(shù)測試試驗,加工不同類型溝槽的表面節(jié)流氣體止推軸承,研制表面節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性參數(shù)測量實驗臺,通過實驗測量表面節(jié)流止推軸承的靜態(tài)性能,對仿真結(jié)果的正確性進行驗證。本文旨在為表面節(jié)流的節(jié)流槽設(shè)計提供指導(dǎo),為復(fù)合節(jié)流方式提供理論支撐。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG502.3
【圖文】：

空氣靜壓主軸[4]

扇形節(jié)流槽結(jié)構(gòu)

圖1-3 T形槽結(jié)構(gòu)和氣體流動示意圖[32]儀等在國內(nèi)研究表面節(jié)流止推軸承時間較早，采用了劉暾教授對表面節(jié)流靜壓止推軸承進行了數(shù)值計算，其數(shù)據(jù)結(jié)果與 Yabe果進行對比，驗證其數(shù)值計算的準(zhǔn)確性[33]。年代，景崗，王元勛等提出鋸齒形表面節(jié)流氣體軸承，節(jié)流槽

【參考文獻】

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本文編號：2801161