本文關(guān)鍵詞：高速電主軸動靜壓軸承熱性能分析與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高速動靜壓內(nèi)置式電主軸是高檔數(shù)控機(jī)床的核心功能部件，電主軸系統(tǒng)性能直接影響到機(jī)床加工質(zhì)量的好壞。這類電主軸系統(tǒng)主要由主軸、動靜壓液體滑動軸承、內(nèi)置式電動機(jī)等構(gòu)件組成。其中內(nèi)置式電機(jī)驅(qū)動主軸高速轉(zhuǎn)動，，動靜壓液體滑動軸承為主軸提供支撐。當(dāng)電主軸高速轉(zhuǎn)動時，在液體滑動軸承處，主軸與液體摩擦生熱，若熱量不能及時傳出，則會使主軸和軸承產(chǎn)生熱變形，從而影響電主軸系統(tǒng)的工作性能，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作。因此，有必要對高速電主軸的動靜壓軸承的熱性能進(jìn)行分析，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。本文的主要研究內(nèi)容如下： 1基于流量連續(xù)性方程、Navier-Stokes方程和能量方程，建立穩(wěn)態(tài)層流下高速電主軸動靜壓軸承計算模型。 2計算一字深淺腔形式液體動靜壓滑動軸承油膜特性，得出了深淺腔液體動靜壓滑動軸承各個工作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承剛度、溫升性能的影響;對比一字和匡字兩種油腔結(jié)構(gòu)形式對于軸承剛度及溫度分布的影響。 3通過計算軸承油膜特性，得出螺旋油楔動靜壓滑動軸承各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承剛度、溫升性能的影響；研究了供油和回油壓力對螺旋油楔動靜壓軸承空穴現(xiàn)象的影響，研究了螺旋油楔動靜壓軸承分流特性對軸承流量和溫升的影響。 4構(gòu)建動靜壓滑動軸承溫升和剛度徑向基函數(shù)代理模型；采用微型多目標(biāo)遺傳算法對軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，獲得Pareto最優(yōu)解集；選擇目標(biāo)值范圍之后，在給定范圍內(nèi)求解CFD模型，獲得了精確的目標(biāo)值。
【關(guān)鍵詞】：動靜壓軸承 深淺油腔 螺旋油楔 計算流體力學(xué) 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 插圖索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11
• 1.2 動靜壓液體滑動軸承研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 電主軸軸承熱性能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 動靜壓軸承優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 研究內(nèi)容15-16
• 第2章 高速電主軸液體動靜壓軸承計算模型16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 液體動靜壓軸承計算模型16-18
• 2.2.1 計算流體力學(xué)控制方程16-17
• 2.2.2 液體動靜壓軸承性能分析計算運(yùn)行步驟17-18
• 2.3 實例計算18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 液體動靜壓軸承熱性能分析20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 深淺腔動靜壓滑動軸承熱性能分析20-28
• 3.2.1 深淺腔動靜壓滑動軸承結(jié)構(gòu)及計算流體力學(xué)模型20-21
• 3.2.2 偏心率和偏位角對軸承各向承載力的影響21-22
• 3.2.3 工作參數(shù)對軸承性能的影響22-23
• 3.2.4 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承性能的影響23-25
• 3.2.5 節(jié)流器形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸承性能的影響25-26
• 3.2.6 兩種深淺腔動靜壓軸承性能比較26-28
• 3.3 螺旋油楔動靜壓軸承熱性能分析28-32
• 3.3.1 螺旋油楔動靜壓軸承結(jié)構(gòu)及計算流體力學(xué)模型28-29
• 3.3.2 封油邊邊長度對軸承潤滑特性的影響29
• 3.3.3 螺旋角對軸承性能的影響29-30
• 3.3.4 半徑間隙對軸承性能的影響30
• 3.3.5 油腔深度對軸承性能的影響30-31
• 3.3.6 油腔包角對軸承性能的影響31
• 3.3.7 轉(zhuǎn)速對軸承性能的影響31-32
• 3.3.8 供油壓力對軸承性能的影響32
• 3.4 回油壓力對螺旋油楔軸承空穴現(xiàn)象的影響32-33
• 3.5 螺旋油楔動靜壓軸承冷熱分流特性研究33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-36
• 第4章 動靜壓滑動軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化36-43
• 4.1 引言36
• 4.2 多目標(biāo)遺傳優(yōu)化算法運(yùn)行步驟36-37
• 4.3 多目標(biāo)優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型建立37-39
• 4.4 實驗設(shè)計方案39
• 4.5 徑向基函數(shù)代理模型構(gòu)建與精度評價準(zhǔn)則39-41
• 4.6 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果與分析41-42
• 4.7 代理模型與流體力學(xué)模型計算結(jié)果比較42
• 4.8 本章小結(jié)42-43
• 第5章 總結(jié)與展望43-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄47-48
• 致謝48

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：359248