【摘要】：由于液體靜壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)具有功耗低,壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定,精度高等一些列優(yōu)點(diǎn),已成為大型數(shù)控裝備的核心部件。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)于機(jī)床加工精度、加工尺寸、加工速度以及承載能力等方面都提出了越來(lái)越高的要求。但是在極端工況下靜壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)熱變形明顯,因?yàn)闃O端工況下油膜發(fā)熱量大溫升高,會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)溫度不均勻變化,進(jìn)而使工作臺(tái)發(fā)生熱變形。此外在不同的極端工況下靜壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的對(duì)流換熱不相同,這進(jìn)一步導(dǎo)致工作臺(tái)的不均勻變形。所以極端工況下回轉(zhuǎn)工作臺(tái)熱特性的研究對(duì)提高加工精度很有必要。本文以“齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司”所使用的靜壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為研究對(duì)象,首先對(duì)其工作原理及雙矩形腔油墊結(jié)構(gòu)的流量、承載能力、油膜厚度關(guān)系進(jìn)行理論推導(dǎo)計(jì)算,以推導(dǎo)的理論關(guān)系為基礎(chǔ)建立三維模型,并對(duì)其模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。并且計(jì)算了極端工況下載荷與轉(zhuǎn)速的匹配關(guān)系,并以此設(shè)定初始條件進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,得到不同極端工況下的壓力場(chǎng)與溫度場(chǎng)云圖。接著具體分析推導(dǎo)了泵功率損耗與摩擦功率兩種產(chǎn)熱方式,運(yùn)用熱傳導(dǎo)理論計(jì)算出不同極端工況下的工作臺(tái)放熱系數(shù),以數(shù)值仿真的油膜溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)為體載荷利用ANSYS WORKBENCH對(duì)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)和底座進(jìn)行整體變形分析。在齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以立式靜壓車床為研究對(duì)象,搭建水平尺對(duì)0t和12t下不同轉(zhuǎn)速下的油膜厚度、溫度、壓力和工作臺(tái)變形分別作了實(shí)驗(yàn)。最終驗(yàn)證模擬數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,得到結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG659
【圖文】：

第1章 緒論來(lái)源題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金“極端工況油墊可傾式靜壓推力軸承壓效應(yīng)研究”(編號(hào)：51375123)和“靜壓推力軸承高速重載效應(yīng)及究”(編號(hào)：51075106)。以齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司所使用的靜為研究對(duì)象，揭示產(chǎn)熱的機(jī)理，研究工作臺(tái)熱特性從而實(shí)現(xiàn)極端轉(zhuǎn)工作臺(tái)的高精度穩(wěn)定運(yùn)行。的目的和意義靜壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)具有運(yùn)行精度高，功耗低，吸振性能好，工作壽好等特點(diǎn)，已成國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域大型數(shù)控裝備的核心部件，如壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于機(jī)床工尺寸、加工速度以及承載能力等方面的要求越來(lái)越高。

壓軸承油腔數(shù)目和傾斜度對(duì)軸承溫度影響的規(guī)律[5,6]。YamaguchiA 在使用 90 多個(gè)熱電偶對(duì)單油孔軸頸軸承溫度分布進(jìn)行測(cè)量后，得到了溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，提出軸承潤(rùn)滑理論中在對(duì)非線性油膜力進(jìn)行求解前需要先對(duì)軸承熱平衡進(jìn)行綜合分析[7]。Nelias D，Antaluca E 和 Boucly V 先是針對(duì)軸承內(nèi)部瞬態(tài)過(guò)程的溫度分布進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析了載荷和速度對(duì)軸承溫度和摩擦力的影響[8]。隨后Seok-Il Kim 等人利用有限元法對(duì)徑向圓軸承的熱瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行了研究，同時(shí)對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[9]。溫度長(zhǎng)如圖 1-2 和圖 1-3。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭力;曹姍;胡靖;;高效精密動(dòng)靜壓主軸熱動(dòng)力學(xué)耦合特性分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2015年11期

2 王少力;熊萬(wàn)里;孟曙光;桂林;薛敬宇;符馬力;;恒流供油扇形靜壓推力軸承承載力解析計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)械強(qiáng)度;2015年05期

3 王艷真;蔣丹;尹忠慰;高庚員;張秀麗;;基于CFD的水潤(rùn)滑靜壓推力軸承承載能力分析[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

4 羅碧;胡靖;李益輝;朱杰;劉小軍;張亞賓;孫文彪;鄒瑩;;立式靜壓推力軸承主軸偏斜狀態(tài)下的熱—結(jié)構(gòu)特性分析[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2015年16期

5 郭紅;劉豪杰;張紹林;王迎佳;;動(dòng)靜壓軸承油膜溫度場(chǎng)特性分析與實(shí)驗(yàn)研究[J];潤(rùn)滑與密封;2015年05期

6 于曉東;付旭;劉丹;周啟慧;李歡歡;王志強(qiáng);;環(huán)形腔多油墊靜壓推力軸承熱變形[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2015年02期

7 王少力;熊萬(wàn)里;孟曙光;桂林;薛敬宇;符馬力;;離心力對(duì)恒流供油扇形靜壓推力軸承承載力的影響分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2014年05期

8 孫久偉;張飛虎;付鵬強(qiáng);張強(qiáng);張超;;立式液體靜壓主軸的設(shè)計(jì)及溫度場(chǎng)分析[J];潤(rùn)滑與密封;2013年02期

9 江云;侯國(guó)安;孫濤;;液體靜壓導(dǎo)軌熱特性有限元分析[J];航空精密制造技術(shù);2011年05期

10 劉趙淼;金秋穎;張成印;申峰;葉紅玲;;引入溫-粘及壓-粘關(guān)系式的油膜工作性能數(shù)值分析[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2011年S1期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 范立國(guó);靜壓軸承熱力耦合變形及油膜模型研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2015年

2 吳趣鴻;高速動(dòng)靜壓止推軸承的設(shè)計(jì)方法研究及仿真[D];重慶大學(xué);2014年

3 張剛強(qiáng);大型立式超精密車床液體靜壓推力軸承設(shè)計(jì)及性能研究[D];中南大學(xué);2012年

4 蘇浩;液體靜壓主軸的流體—結(jié)構(gòu)耦合分析及動(dòng)態(tài)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 張艷芹;基于FLUENT的靜壓軸承流場(chǎng)及溫度場(chǎng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2720823