变粘度重型静压轴承支承特性研究

发布时间：2021-02-19 02:10

　　目前,随着现代工业的发展,旋转机械越来越趋向于高效、高速、高精度和大功率,同时需要高精度、低功耗、高稳定性的轴承作为系统支承件。相应地,随着对流体动力润滑轴承研究,发现静压轴承的润滑性能对轴承的使用寿命及可靠性都有着很大的影响,其润滑性能的优劣直接影响到整个机床运行的可靠性、寿命和经济指标。但是,在考虑变粘度和离心力的润滑性能的研究还是一个薄弱的环节。经过实际工厂调研和查阅大量的相关文献资料,首先总结了静压轴承国内外研究现状,分析了重型静压轴承的润滑机理。其次针对大尺寸多油垫静压轴承,在考虑变粘度和油流惯性条件下,推导润滑油的粘温公式、旋转坐标系下的控制方程以及静压轴承缝隙流体的流量、温升、压力计算公式,建立不同工况下静压支承间隙油膜三维流动的数学模型。然后根据工厂实际工况条件,计算静压轴承缝隙流体由层流到紊流的临界入口流量及转速,并采用数值模拟方法进行计算,证实计算结果的可靠性。最后基于计算流体动力学（CFD）原理,采用有限元、有限体积法数值模拟了重型静压轴承间隙油膜的流场,压力场和温度场,并和理论计算值做对比分析,结果吻合较好。通过以上分析和研究,本文揭示了静压轴承支承间隙油膜的流... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 ICEM CFD 的发展现状
        1.2.2 CFX 的发展现状
        1.2.3 油膜温度场的研究现状
        1.2.4 油膜流场和压力场研究现状
    1.3 主要研究内容及研究方案
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 采用的研究方案和手段
        1.3.3 问题及解决的措施
第2章 重型静压轴承液体润滑原理
    2.1 重型静压轴承工作原理
    2.2 重型静压轴承及其特点
    2.3 重型静压轴承液体润滑
        2.3.1 流体动力润滑
        2.3.2 弹性流体动力润滑
        2.3.3 流体静力润滑
    2.4 本章小结
第3章 重型静压轴承支承特性数学模型的建立
    3.1 引言
    3.2 两平行平板间的缝隙流量
        3.2.1 平行平板间缝隙的流量
        3.2.2 离心力作用下环形油腔平面油垫的流量
    3.3 重型静压轴承支承数学模型的建立
        3.3.1 粘温关系的建立
        3.3.2 扇形腔油垫模型简化
        3.3.3 流量计算公式推导
        3.3.4 油膜厚度方程
        3.3.5 承载能力方程
        3.3.6 轴承刚度方程
        3.3.7 功率消耗及温升计算
    3.4 本章小结
第4章 重型静压轴承流场数值模拟分析
    4.1 引言
    4.2 控制方程的建立
        4.2.1 基本假设及计算条件
        4.2.2 控制方程
    4.3 网格划分以及边界条件生成
        4.3.1 ICEM CFD 简介
        4.3.2 网格生成
        4.3.3 边界条件
    4.4 结果分析
        4.4.1 粘度对油膜流场的影响
        4.4.2 静压轴承的层流到紊流临界转速与临界流量确定
        4.4.3 入口流量对油膜流场的影响
        4.4.4 工作台旋转速度对油膜流场的影响
        4.4.5 结果对比分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]重型静压轴承油腔结构优化与流场仿真[J]. 邵俊鹏,张艳芹,韩桂华,倪世钱.  系统仿真学报. 2010(05)
[2]重型静压轴承扇形腔和圆形腔温度场数值模拟与分析[J]. 邵俊鹏,张艳芹,于晓东,秦柏,王仲文.  水动力学研究与进展A辑. 2009(01)
[3]球磨机静压轴承静态压力场及流场仿真分析[J]. 崔凤奎,赵魏,杨建玺.  轴承. 2009(01)
[4]大尺寸椭圆形静压轴承油膜态数值模拟[J]. 邵俊鹏,张艳芹,李永海,于晓东.  哈尔滨理工大学学报. 2008(06)
[5]水润滑高速动静压滑动轴承数值模拟[J]. 张杰,郭宏升,牛犇,焦让.  农业机械学报. 2008(06)
[6]水润滑动静压轴承三维压力及温度场分布理论研究[J]. 张国渊,袁小阳.  润滑与密封. 2006(08)
[7]径向空气轴承压力场的数值分析[J]. 刘宾,刘波.  世界制造技术与装备市场. 2006(01)
[8]液流通过节流孔的压力场的仿真研究[J]. 程耕国,程平,李受人.  计算机工程与科学. 2005(11)
[9]动静压支承轧辊轧机滑动轴承油膜温度场的分析与计算[J]. 李健,杨成仁,王优强,沈建坤.  铸造技术. 2004(11)
[10]活塞裙润滑油膜温度场有限元分析[J]. 孟凡明,张优云.  内燃机学报. 2004(06)



本文编号：3040443