有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计

发布时间：2017-12-08 12:25

  本文关键词：有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计

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【摘要】：针对小孔节流深浅腔动静压轴承的性能优化问题,基于平行平板扩散流动计算模型及流量守恒原理,推导了微元控制体边界压力的插值函数,提出了分析小孔节流深浅腔动静压轴承的油腔压力、承载力、静刚度、进油流量及温升等承载特性的有限体积计算方法。使用该方法研究了供油压力、主轴转速、进油孔径、浅腔深度、初始油膜厚度等参数对小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性的影响规律,从而得到了以上相关参数的优化区间。在此基础上,采用四因素三水平的正交试验法,在满足多目标性能最优的前提下,得到了小孔节流深浅腔动静压轴承结构参数与工作参数的最优组合。以该组参数试制了小孔节流深浅腔动静压轴承并建立了试验平台,测量了不同转速及供油压力下油腔的压力值。试验结果表明,轴承油腔压力试验数据及理论计算值随主轴转速的变化趋势一致;误差在11%以内。验证了有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计方法的正确性。
【作者单位】： 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心;湖南海捷主轴科技有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275163) 湖南省自然科学杰出青年基金资助项目(12JJ1006)
【分类号】：TH133.36
【正文快照】： 0引言深浅腔动静压混合轴承[1-2]具有抗过载能力强、稳定性好、对负载变化敏感性低等优点,因而被广泛地应用于高速精密磨床的静压主轴上。在设计工作中,选取深浅腔动静压轴承结构参数及工作参数的主要依据,是以油腔压力、承载能力、油膜刚度、进油流量及温升为代表的承载特性[

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本文编号：1266404