【摘要】：超精密機(jī)床主軸逐漸采用氣體潤(rùn)滑取代傳統(tǒng)的液體潤(rùn)滑。而靜壓氣體軸承的節(jié)流方式主要為小孔節(jié)流,不過(guò)小孔節(jié)流存在承載力和剛度較低的問(wèn)題,減小最佳剛度對(duì)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(duì)節(jié)流器結(jié)構(gòu)的研究對(duì)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(duì)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(jìn)行求解氣體潤(rùn)滑方程(N-S方程),旨在探究各因素對(duì)軸承靜態(tài)特性的影響規(guī)律。針對(duì)圓盤表面節(jié)流止推軸承,假設(shè)氣流沿徑向均勻流動(dòng),根據(jù)等效節(jié)流面積原理計(jì)算出等效節(jié)流槽半徑,進(jìn)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(duì)節(jié)流槽的槽長(zhǎng)、槽寬、槽深及槽數(shù)對(duì)承載力的影響規(guī)律進(jìn)行研究。并采用有限元方法對(duì)止推軸承的氣膜承載力及剛度進(jìn)行驗(yàn)證。利用有限元法對(duì)可壓縮的雷諾方程進(jìn)行求解,建立表面節(jié)流止推軸承氣膜模型,利用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent進(jìn)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(duì)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(duì)靜態(tài)特性的影響規(guī)律進(jìn)行分析。進(jìn)行表面節(jié)流氣體靜壓止推軸承靜態(tài)性能參數(shù)測(cè)試試驗(yàn),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(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量表面節(jié)流止推軸承的靜態(tài)性能,對(duì)仿真結(jié)果的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。本文旨在為表面節(jié)流的節(jié)流槽設(shè)計(jì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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(dòng)示意圖[32]儀等在國(guó)內(nèi)研究表面節(jié)流止推軸承時(shí)間較早，采用了劉暾教授對(duì)表面節(jié)流靜壓止推軸承進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，其數(shù)據(jù)結(jié)果與 Yabe果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證其數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性[33]。年代，景崗，王元?jiǎng)椎忍岢鲣忼X形表面節(jié)流氣體軸承，節(jié)流槽

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2801161