本文關(guān)鍵詞：有限體積法與正交試驗(yàn)法相結(jié)合的動(dòng)靜壓軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：針對小孔節(jié)流深淺腔動(dòng)靜壓軸承的性能優(yōu)化問題,基于平行平板擴(kuò)散流動(dòng)計(jì)算模型及流量守恒原理,推導(dǎo)了微元控制體邊界壓力的插值函數(shù),提出了分析小孔節(jié)流深淺腔動(dòng)靜壓軸承的油腔壓力、承載力、靜剛度、進(jìn)油流量及溫升等承載特性的有限體積計(jì)算方法。使用該方法研究了供油壓力、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)油孔徑、淺腔深度、初始油膜厚度等參數(shù)對小孔節(jié)流深淺腔動(dòng)靜壓軸承承載特性的影響規(guī)律,從而得到了以上相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化區(qū)間。在此基礎(chǔ)上,采用四因素三水平的正交試驗(yàn)法,在滿足多目標(biāo)性能最優(yōu)的前提下,得到了小孔節(jié)流深淺腔動(dòng)靜壓軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)與工作參數(shù)的最優(yōu)組合。以該組參數(shù)試制了小孔節(jié)流深淺腔動(dòng)靜壓軸承并建立了試驗(yàn)平臺(tái),測量了不同轉(zhuǎn)速及供油壓力下油腔的壓力值。試驗(yàn)結(jié)果表明,軸承油腔壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論計(jì)算值隨主軸轉(zhuǎn)速的變化趨勢一致;誤差在11%以內(nèi)。驗(yàn)證了有限體積法與正交試驗(yàn)法相結(jié)合的動(dòng)靜壓軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的正確性。
【作者單位】： 湖南大學(xué)國家高效磨削工程技術(shù)研究中心;湖南海捷主軸科技有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275163) 湖南省自然科學(xué)杰出青年基金資助項(xiàng)目(12JJ1006)
【分類號(hào)】：TH133.36
【正文快照】： 0引言深淺腔動(dòng)靜壓混合軸承[1-2]具有抗過載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、對負(fù)載變化敏感性低等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛地應(yīng)用于高速精密磨床的靜壓主軸上。在設(shè)計(jì)工作中,選取深淺腔動(dòng)靜壓軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)的主要依據(jù),是以油腔壓力、承載能力、油膜剛度、進(jìn)油流量及溫升為代表的承載特性[

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