發(fā)布時(shí)間：2021-08-17 14:35

　　端面磨削是一種高效精密制造工藝。目前端面磨削主軸由滾動(dòng)軸承支承,但是受到滾動(dòng)軸承的振動(dòng)、噪聲、回轉(zhuǎn)精度的影響,該支承方式不能滿足大尺寸工件的磨削主軸的要求。針對(duì)大尺寸端面磨削主軸的發(fā)展現(xiàn)狀,本文提出了水潤(rùn)滑靜壓推力軸承與滾動(dòng)軸承混合支承的新型大尺寸端面磨削主軸。作為一類結(jié)構(gòu)新穎的主軸系統(tǒng),對(duì)其在高速工況下的熱態(tài)特性建模與分析,有重要科學(xué)意義與工程價(jià)值。本文的具體內(nèi)容如下:（1）靜壓與滾動(dòng)混合軸承機(jī)床主軸熱力學(xué)建模:建立了新型主軸的熱力學(xué)建模,主要包括如下步驟:基于摩擦學(xué)和傳熱學(xué)理論,建立了主軸的能量流模型,計(jì)算了主軸的熱源和熱邊界條件;（2）靜壓與滾動(dòng)混合軸承機(jī)床主軸熱態(tài)特性分析:基于主軸的熱力學(xué)模型,運(yùn)用有限元軟件完成了主軸的熱態(tài)特性分析,分析計(jì)算了主軸的溫度場(chǎng)和熱位移場(chǎng),并研究了相關(guān)主要參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、偏心率、供水壓力、粘度等）對(duì)主軸熱態(tài)特性的影響。（3）靜壓與滾動(dòng)混合軸承機(jī)床主軸熱特性測(cè)試:對(duì)上述主軸開展熱特性測(cè)試,測(cè)試了不同轉(zhuǎn)速和供水壓力情況下調(diào)心球軸承、軸瓦封水面和軸瓦回水槽的溫升。研究結(jié)果表明,模型計(jì)算水潤(rùn)滑軸承在設(shè)計(jì)極限轉(zhuǎn)速16000r/min的最高溫升為1.8℃,軸端位移... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

主軸系統(tǒng)的能量流模型

第二章靜壓與滾動(dòng)混合軸承機(jī)床主軸熱力學(xué)建模11圖2-3水潤(rùn)滑靜壓軸承平面臺(tái)示意圖建立如圖2-3所示的極坐標(biāo)系，逆時(shí)針為正，陰影部分表示有效承載面積，則：設(shè)半徑處的微元體線速度為：（2-1）微元體對(duì)應(yīng)的切應(yīng)力:（2-2）微元體受到的摩擦力：（2-3）微元體處的摩擦功率：×23（2-4）在面積上積分23142421（2-5）本文中的軸瓦的徑向尺寸相對(duì)于主軸系統(tǒng)其他零件來說不可忽略，所以在推力盤不同半徑和角度的封水面處，所產(chǎn)生的摩擦功率是不可視為均等的。對(duì)應(yīng)的四個(gè)封水面上的摩擦功率只需劃分四個(gè)積分域，即1142441421（2-6）2142441443（2-7）3142443441（2-8）4142443441（2-9）

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文12水潤(rùn)滑靜壓軸承在軸承的進(jìn)水口和出水口之間存在壓力差，水通過小孔節(jié)流器、軸承之間間隙產(chǎn)生的粘性剪切損失，其消耗的能量轉(zhuǎn)化為熱量，存儲(chǔ)在水潤(rùn)滑靜壓軸承的水中。壓力損耗的大小為水泵的輸出功率，計(jì)算公式為：（2-10）上式中：——水泵供水壓力（Pa）；——水泵流量（m3/s）；由熱力學(xué)知識(shí)可知，物體獲得的熱量等于該物體的比熱容、質(zhì)量與溫升的乘積，即:，所以要想確定水潤(rùn)滑靜壓軸承的溫升，不光要確定其功率，還要對(duì)其流量進(jìn)行分析計(jì)算。在靜壓推力軸承中，流量由三部分組成，分別為壓差流、剪切流和離心流，三股流量在不同方向的封水面處所占比重不一樣，故每條封水面的流量也不相同。對(duì)靜壓推力軸承分析，由靜壓理論知識(shí)[49]可得：1、壓差流在兩平行平板之間，由于壓差引起的流量示意如圖2-4所示：圖2-4壓差流示意圖312（2-11）在徑向方向，壓差流表示為：31243（2-12）式中：——水膜厚度(m)；——介質(zhì)的動(dòng)力粘度(N·s/m2)；——推力盤油腔處的壓力值(Pa)；——封水面長(zhǎng)度(m)；——有效夾角

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]鐵路軸承套圈內(nèi)圓磨床熱態(tài)特性分析[D]. 陳曉杰.東南大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3347949