油气润滑条件下电主轴轴承腔内多相流特性分析

发布时间：2024-03-31 03:00

　　基于油气润滑气液两相流理论,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型,分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数,分析轴承腔内温度场的分布。试验与仿真结果表明:润滑油沿着进油管道进入轴承腔内,大量的润滑油聚集在轴承腔内的前端,少许润滑油会随着空气进入轴承腔内,而进气速度影响润滑油的分布;轴承腔内的温度受电主轴的转速和进气压力影响,随着电主轴转速提高,摩擦产生的热量增多,轴承腔内的温度升高;进气压力越大,空气流速越大,轴承腔内的温度越低,且轴承腔内换热系数细化后得出的温度场更接近真实值。

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【部分图文】：

图1油气润滑下的电主轴轴承腔

高速电主轴轴承区域油气润滑系统的结构和原理如图1所示。图2为轴承腔模型的网格划分。润滑油和空气结合成气液环状流进入轴承腔中,对轴承油气润滑。考虑到计算的准确性,对该模型进行细化,包含24594个域单元,2953个边界单元,27个顶点单元,最小单元质量是0.4074。图2二....

图2二维模型划分网格

图1油气润滑下的电主轴轴承腔1.2多相流模型

图3轴承腔内流速分布

压缩空气可以让润滑部位保持一定正压,可以很好地阻止水分和灰尘颗粒进入轴承腔中[17-26],对图2中的模型在COMSOLMultiphysics中进行仿真,得到不同转速下轴承腔内气体的速度与压力分布情况。图3为轴承腔内流速分布,从图3可知气流从管道进入轴承腔内,速度是不断变化的....

图4轴承腔内压力分布

图3轴承腔内流速分布轴承腔内气流与转速有关,选取轴承腔内6个关键点位置,如图5所示,考查不同位置气流速度、压力变化规律。

本文编号：3943344