多油垫静压推力轴承润滑性能动态仿真研究

发布时间：2021-06-16 05:12

　　随着现代重型加工制造业向着高精度、高效率和更智能的方向发展,静压轴承作为重型数控装备的关键部件,在重载荷下保证其高速稳定运行成为提高机械加工精度和效率的关键所在,静压轴承运行过程中因工作转速变化和内部流体受压摩擦发热导致油膜变薄,进而影响机械加工精度和运行可靠性。研究液体静压推力轴承膜厚变化时的润滑性能对数控机床的技术进步具有重要意义。研究选取Q1-205型双矩形腔静压推力轴承为对象,采用理论分析、动态模拟仿真和实验测试的研究方法,针对不同入口流速和转速工况下油膜厚度变化对静压支承的温升特性、流动特性及承载特性的影响进行分析,主要内容如下:首先,基于流体力学、摩擦与润滑原理建立支承油膜理论分析模型,利用UG建模软件建立流域几何模型,以及使用ICEM-CFD软件对油膜模型进行六面体结构化网格的划分。其次,运用动网格方法采用C语言编译器编辑用于控制边界层网格运动的UDF程序,并将32号液压油的粘温关系方程写入程序中,利用ANSYS/FLUENT流体仿真分析软件,在六种入口流速和三种工作转速工况对静压支承流体进行变粘度仿真,分析不同工况下油膜厚度变化对油腔温度、油腔压力、流体流速、封油边处的... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

静压推力轴承工作过程示意图

静压支承理论分析及油垫数学间隙内流体流动方程膜位于平行的旋转工作台和导轨板之间，其故流速和流量方程可按平行平板间隙内的粘内流体运动的因素分为两种：其一是由间隙的剪切流动；其二是由间隙两端压力差引起叠加后的流动即为压差-剪切流。两平行板间的流动如图 2-1 所示，流动间隙平行板内流体流动速度为v ,两端压力为 P1和区域经过长度为 L 的距离后，压力变为 P2。Y

图 2-2 流体单元受力分析Fig.2-2 Force analysis of fluid unit律dvdyτ = μ，( μ 为流体动力粘度，单位: 22d v dpdy dxμ =积分，得21 212dpv y c y cμdx= + + 两平行平板间隙内粘性流体流速沿Y方向即c2为积分常数。由无滑移边界条件(即流体与同大小的流速而不产生相对运动)可求出 c1和界条件可知，y=0、h 时， v = 0，则有：2 10 ,2dpc c hμdx= = 代入公式(2-1)，得：τ

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3232432