微间隙下狭缝节流气体静压轴承的特性研究

发布时间：2017-06-25 08:08

  本文关键词：微间隙下狭缝节流气体静压轴承的特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：狭缝节流气体静压轴承具有压力分布均匀、连续等优点,随着气膜间隙的减小,气体静压轴承的承载能力及刚度等静态特性将会提高。本文主要对微间隙下狭缝节流气体静压轴承的静态特性进行研究,运用FLUENT软件对轴承间隙内的流场进行仿真计算。首先,在前处理器Gambit中建立狭缝节流气体静压轴承内的流场简化模型,对所建模型进行网格划分并定义边界类型;之后,将网格文件导入FLUENT中进行仿真计算。其次,对微间隙下的狭缝节流气体静压止推轴承进行理论计算推导,分析狭缝的结构参数对轴承特性的影响因子。分别对不同结构参数下的轴承静特性进行计算,从理论上进一步分析狭缝结构对止推轴承特性的影响。为了方便仿真结果与实验测试结果相对比,本文对狭缝节流止推轴承的研究选择狭缝节流气体静压圆盘止推轴承。分析比较非连续狭缝下的止推轴承与径向轴承在不同供气压力下的静特性;分析比较在不同气膜厚度下,连续狭缝与非连续狭缝结构对止推轴承的静态特性的影响;分别从狭缝宽度、狭缝深度等结构参数来分析狭缝结构对轴承静态特性的影响规律。最后,对狭缝节流气体静压止推轴承的加工工艺进行研究探讨,并在自主研制的实验台上对设计加工的狭缝节流止推轴承进行实验测试,测得在不同供气压力下,轴承的承载力与刚度受气膜厚度变化的影响,将实验测得的数据与理论分析结果进行比较,证明了微间隙下狭缝节流气体静压止推轴承的理论仿真分析计算的正确性。
【关键词】：微间隙气膜 静压气体轴承 狭缝节流 静态特性
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 气体润滑理论发展概述11-14
• 1.3 狭缝节流气体静压轴承国内外研究现状14-17
• 1.3.1 狭缝节流气体静压轴承国外研究概况15-16
• 1.3.2 狭缝节流气体静压轴承国内研究概况16-17
• 1.4 课题来源及主要研究内容17-18
• 1.4.1 课题来源17
• 1.4.2 课题主要研究内容17-18
• 2 微间隙下狭缝节流气体静压轴承的建模仿真计算18-31
• 2.1 FLUENT软件简述18-20
• 2.1.1 CFD概述18-19
• 2.1.2 FLUENT软件的应用19-20
• 2.2 基于FLUENT的数值计算20-25
• 2.2.1 微间隙下狭缝节流气体静压轴承物理模型的建立21-22
• 2.2.2 物理模型的简化22
• 2.2.3 网格划分22-23
• 2.2.4 流场计算模型的选择23-24
• 2.2.5 边界条件的设置24-25
• 2.3 仿真结果分析25-30
• 2.3.1 不同供气压力下狭缝节流止推轴承和径向轴承特性分析25-27
• 2.3.2 不同气膜厚度下连续狭缝与非连续狭缝止推轴承特性分析27-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 微间隙下狭缝节流气体静压止推轴承的结构参数优化31-43
• 3.1 狭缝节流气体静压止推轴承的理论计算分析31-37
• 3.2 狭缝深度对止推轴承静态特性的影响37-39
• 3.3 狭缝宽度对止推轴承静态特性的影响39-41
• 3.4 本章小结41-43
• 4 微间隙下狭缝节流气体静压轴承特性的实验研究43-52
• 4.1 狭缝节流气体静压轴承的加工工艺研究43-45
• 4.1.1 气体静压轴承材料43-44
• 4.1.2 狭缝节流气体静压轴承的加工工艺44-45
• 4.2 狭缝节流气体静压止推轴承的实验45-49
• 4.2.1 微间隙下狭缝节流气体静压止推轴承结构45-46
• 4.2.2 实验台的设计46-47
• 4.2.3 实验原理及实验装置47-48
• 4.2.4 实验所用仪器、仪表的参数48-49
• 4.3 实验方法、步骤49-50
• 4.4 实验结果分析50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 5 结论与展望52-54
• 5.1 结论52
• 5.2 展望52-54
• 参考文献54-58
• 附录58-59
• 附录1：硕士研究生学习阶段发表论文58-59
• 致谢59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李华川;黄尚猛;晏小锋;;气体静压轴承的计算机辅助设计[J];哈尔滨轴承;2006年01期

2 孔中科;陶继忠;;不同压力腔的气体静压轴承静特性的数值模拟[J];机械研究与应用;2012年05期

3 陈伟武;毛细管进气气体静压轴承设计和分析[J];上海机械学院学报;1988年04期

4 郭有仪;气体静压轴承(下)[J];深冷技术;1993年06期

5 马文琦;朱捚峰;黄鑫;;气体静压轴承-转子系统临界转速预估方法研究[J];机床与液压;2013年21期

6 张恩龙,李锻能,马平;气体静压轴承技术及其在电主轴上的应用[J];机床与液压;2005年05期

7 张海兵;姚英学;秦冬黎;;一种球面气体静压轴承的建模与仿真[J];润滑与密封;2006年12期

8 孔中科;陶继忠;;圆形和锥形压力腔气体静压轴承气旋现象研究[J];润滑与密封;2013年02期

9 潘晋;徐丰仁;沈钊;;精密工作台气体静压轴承的有限元分析[J];机床与液压;1989年06期

10 杜金名;多孔质气体静压轴承在三轴转台设计中的应用[J];中国工程科学;2005年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘敦;刘育华;;气体静压轴承的精确计算[A];摩擦学第三届全国学术交流会论文集流体润滑部分（Ⅱ）[C];1982年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 于雪梅;局部多孔质气体静压轴承关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 王建敏;超精密气体静压轴系部分关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 崔绚绚;微间隙下狭缝节流气体静压轴承的特性研究[D];中原工学院;2016年

2 周超;基于高速精密电主轴的气体静压轴承—转子系统的研究[D];大连海事大学;2011年

3 董乙霏;多孔质气体静压轴承静态性能分析[D];天津大学;2007年

4 汪圣飞;径向推力联合气体静压轴承静动态性能分析[D];哈尔滨工业大学;2011年

5 孔中科;气体静压轴承气锤振动机理分析与实验研究[D];中国工程物理研究院;2013年

6 田富竟;快轴伺服系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

7 张伟;气体静压轴承用三维连续网络多孔Al_2O_3/ZL102材料制备及性能研究[D];南昌航空大学;2013年

  本文关键词：微间隙下狭缝节流气体静压轴承的特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：481362