轧辊磨头油膜支承供油平台的研究
发布时间：2021-02-18 09:41
随着科学技术的飞速发展,对产品的零件加工精度、加工效率的要求也越来越高,于是先进的磨削加工技术逐渐走入人们的视野。油膜轴承是高速精密轧辊磨头中十分关键的结构,是实现磨削高速、稳定、精准的重要保证。本论文根据各油膜轴承的结构特点与工作原理,结合高速精密轧辊磨头的实际运行情况,设计了专门针对油膜轴承的润滑供油平台,并对其进行了相关的分析。首先,通过分析国产数控轧辊磨床的现有技术,针对高速轧辊磨头各类油膜润滑轴承以及磨头不同部位的润滑特点,设计了一种高速轧辊磨头集成供油平台的液压控制系统。通过相关的理论知识建立了系统主要元件的数学模型,同时分析、计算了系统基本元件的相关参数,为后续液压系统的建模、仿真奠定数据基础。然后,对于动静压轴承的润滑性能进行单独分析。根据动静压轴承的工作原理求出轴承不同接触状态时的接触力,借助ANSYS 17.0在Workbench平台上的双向流固耦合数值仿真求解功能,对动静压轴承进行三维仿真模拟。研究在不同工况下轴承的形变与油膜的压力、流场与温度场的分布情况,以满足国产高速轧辊磨头综合测试实验的要求。其次,以前文对低压供油系统主要元件的理论分析为基础,采用AMESi...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 油膜轴承润滑供油技术的研究概况
1.3.1 油膜轴承结构的研究概述
1.3.2 油膜轴承润滑性能的研究概况
1.3.3 油膜轴承供油润滑系统的研究概况
1.4 课题的来源及主要研究的内容
1.4.1 课题的来源
1.4.2 主要研究的内容
第2章 供油平台液压系统的设计
2.1 概述
2.2 供油平台液压系统的设计原理
2.2.1 普通轧辊磨头油膜轴承的液压供油系统
2.2.2 高速轧辊磨头油膜支承的液压供油系统设计
2.3 液压元件参数的计算
2.3.1 液压泵的选型
2.3.2 电机的选型
2.3.3 润滑油的选择
2.3.4 毛细管节流器尺寸的设计
2.3.5 偏心套静压腔流量的计算
2.3.6 液压系统各元件选型汇总
2.4 叶片泵建模的理论基础分析
2.4.1 叶片泵的工作原理
2.4.2 单作用变量叶片泵的排量及定子动力学分析
2.4.3 限压式变量叶片泵的静态特性分析
2.5 分流阀建模的理论基础分析
2.5.1 换向活塞式分流阀的工作原理
2.5.2 分流阀数学模型的建立
2.5.3 分流阀分流精度的分析
2.6 动静压油膜轴承的结构与工作原理
2.7 本章小结
第3章 动静压轴承润滑特性数值仿真分析
3.1 概述
3.2 流固耦合数值模拟简介
3.2.1 ANSYS流固耦合简介
3.2.2 流固耦合基本控制方程
3.2.3 动网格的基本原理
3.3 动静压轴承的接触力的求解
3.4 动静压轴承数值仿真模型的建立
3.4.1 几何建模及材料定义
3.4.2 网格划分
3.4.3 边界条件的设定
3.4.4 Fluent中动网格的设定
3.4.5 计算求解
3.5 动静压轴承润滑特性仿真结果与分析
3.5.1 轴承处于正常挤压状态时的性能分析
3.5.2 轴承处于极限挤压状态时的性能分析
3.5.3 轴承处于极限松弛状态时的性能分析
3.6 动静压轴承热特性仿真结果与分析
3.6.1 FLuent边界条件的设置
3.6.2 不同转速下动静压轴承油膜温度分布性能
3.6.3 不同供油压力下动静压轴承油膜温度分布性能
3.7 本章小结
第4章 低压供油系统AMESim建模与仿真分析
4.1 概述
4.2 AMESim仿真技术及其软件简介
4.3 油膜支承低压供油系统AMESim模型的仿真分析
4.4 限压式变量叶片泵AMESim模型的仿真分析
4.4.1 限压式变量叶片泵模型的建立
4.4.2 限压式变量叶片泵参数的设置
4.4.3 限压式变量叶片泵偏心距-流量特性的研究
4.4.4 限压式变量叶片泵出口压力-流量特性的研究
4.5 分流AMESim模型的仿真分析
4.5.1 分流阀模型的建立
4.5.2 分流阀的参数设置
4.5.3 分流阀的性能仿真测试
4.6 轴承参数的设置
4.7 油膜支承供油润滑系统其余相关元件参数的设置
4.7.1 润滑油参数的设置
4.7.2 滤油器参数的设置
4.8 油膜支承供油润滑系统轴承润滑的仿真分析
4.9 本章小结
第5章 供油平台电气控制系统的设计及液压站的研发
5.1 概述
5.2 PLC控制系统与继电器控制系统的比较
5.3 基于PLC的高速轧辊磨头集成供油平台电气控制系统的设计
5.3.1 电气控制系统原理框图设计
5.3.2 PLC的选型
5.3.3 PLC的I/O地址分配及线路设计
5.3.4 PLC控制程序的设计
5.4 供油润滑平台液压站的集成设计
5.4.1 液压站的布局构思
5.4.2 液压动力源装置的设计
5.4.3 液压控制装置的设计
5.5 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
6.3 论文的创新点
参考文献
致谢
附录
本文编号：3039386
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 油膜轴承润滑供油技术的研究概况
1.3.1 油膜轴承结构的研究概述
1.3.2 油膜轴承润滑性能的研究概况
1.3.3 油膜轴承供油润滑系统的研究概况
1.4 课题的来源及主要研究的内容
1.4.1 课题的来源
1.4.2 主要研究的内容
第2章 供油平台液压系统的设计
2.1 概述
2.2 供油平台液压系统的设计原理
2.2.1 普通轧辊磨头油膜轴承的液压供油系统
2.2.2 高速轧辊磨头油膜支承的液压供油系统设计
2.3 液压元件参数的计算
2.3.1 液压泵的选型
2.3.2 电机的选型
2.3.3 润滑油的选择
2.3.4 毛细管节流器尺寸的设计
2.3.5 偏心套静压腔流量的计算
2.3.6 液压系统各元件选型汇总
2.4 叶片泵建模的理论基础分析
2.4.1 叶片泵的工作原理
2.4.2 单作用变量叶片泵的排量及定子动力学分析
2.4.3 限压式变量叶片泵的静态特性分析
2.5 分流阀建模的理论基础分析
2.5.1 换向活塞式分流阀的工作原理
2.5.2 分流阀数学模型的建立
2.5.3 分流阀分流精度的分析
2.6 动静压油膜轴承的结构与工作原理
2.7 本章小结
第3章 动静压轴承润滑特性数值仿真分析
3.1 概述
3.2 流固耦合数值模拟简介
3.2.1 ANSYS流固耦合简介
3.2.2 流固耦合基本控制方程
3.2.3 动网格的基本原理
3.3 动静压轴承的接触力的求解
3.4 动静压轴承数值仿真模型的建立
3.4.1 几何建模及材料定义
3.4.2 网格划分
3.4.3 边界条件的设定
3.4.4 Fluent中动网格的设定
3.4.5 计算求解
3.5 动静压轴承润滑特性仿真结果与分析
3.5.1 轴承处于正常挤压状态时的性能分析
3.5.2 轴承处于极限挤压状态时的性能分析
3.5.3 轴承处于极限松弛状态时的性能分析
3.6 动静压轴承热特性仿真结果与分析
3.6.1 FLuent边界条件的设置
3.6.2 不同转速下动静压轴承油膜温度分布性能
3.6.3 不同供油压力下动静压轴承油膜温度分布性能
3.7 本章小结
第4章 低压供油系统AMESim建模与仿真分析
4.1 概述
4.2 AMESim仿真技术及其软件简介
4.3 油膜支承低压供油系统AMESim模型的仿真分析
4.4 限压式变量叶片泵AMESim模型的仿真分析
4.4.1 限压式变量叶片泵模型的建立
4.4.2 限压式变量叶片泵参数的设置
4.4.3 限压式变量叶片泵偏心距-流量特性的研究
4.4.4 限压式变量叶片泵出口压力-流量特性的研究
4.5 分流AMESim模型的仿真分析
4.5.1 分流阀模型的建立
4.5.2 分流阀的参数设置
4.5.3 分流阀的性能仿真测试
4.6 轴承参数的设置
4.7 油膜支承供油润滑系统其余相关元件参数的设置
4.7.1 润滑油参数的设置
4.7.2 滤油器参数的设置
4.8 油膜支承供油润滑系统轴承润滑的仿真分析
4.9 本章小结
第5章 供油平台电气控制系统的设计及液压站的研发
5.1 概述
5.2 PLC控制系统与继电器控制系统的比较
5.3 基于PLC的高速轧辊磨头集成供油平台电气控制系统的设计
5.3.1 电气控制系统原理框图设计
5.3.2 PLC的选型
5.3.3 PLC的I/O地址分配及线路设计
5.3.4 PLC控制程序的设计
5.4 供油润滑平台液压站的集成设计
5.4.1 液压站的布局构思
5.4.2 液压动力源装置的设计
5.4.3 液压控制装置的设计
5.5 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
6.3 论文的创新点
参考文献
致谢
附录
本文编号：3039386
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