微型动静压主轴温度对动态特性影响的理论与实验研究
发布时间：2020-06-05 22:06
【摘要】：随着我国太阳能，半导体，先进光学器件以及微型精密模具等新兴产业的迅猛发展，越来越多的企业需要微型的高精密磨床来进行生产。而动静压主轴的出现，克服了滚动轴承主轴易磨损的缺陷，是微型高精密磨床能够顺利研发的关键技术之一。虽然动静压主轴是未来高精密加工技术的发展方向，但是在动静压主轴微型化方面，还有许多问题要解决。例如小直径主轴的承载力弱的问题，温升过高的问题，加工工艺困难的问题等。由于小直径主轴的承载力弱，如果要进行高精密加工，根据精密加工理论，必须提高转速，但是由于提高转速而带来的大量热量将会导致温升过高，影响轴承精度。 本文在分析微型动静压主轴工作原理的基础上，，结合轴承油腔特点，对液体微型动静压主轴进行了内部轴承温度场的理论计算；在此基础上，对微型动静压主轴进行建模，通过计算流体力学软件Fluent对螺旋油腔在低粘度介质中的仿真研究，得到出口截面的温度数据，并且分析了该轴承在静态和动态时的温度场和压力场分布情况，再应用有限元分析软件Ansys对主轴温度进行仿真，并得到不同时刻的温度场；最后在微型动静压主轴工作时，通过实验研究不同加工参数对主轴温度的影响，对主轴温升进行测量,并对参数进行优化。 目前，国内外对小型动静压主轴的研究较少，对于直径在25mm以下的微小型动静压主轴的温升研究领域还是空白,本文的研究结果具有一定的参考和实用价值。
【图文】：
约 在 15 0 年 前就 在 法 国出 现 ，但 直到 上 ， 美 国加 利福 尼 亚州 P o lo ma r 观测 站的 用了 液 体静 压 轴承 ， 在 重 达 50 0 吨和 转力 即可 驱动 ， 使液 体静 压 轴承 第一 次 在低 性 。1 9 53 年 ，瑞 士 E sc he r Wg s s 公 司生 产 16 0 吨 ，工 作 台的 最大 转 速为 1 0 转/ 分， 用 动 压 滑动 轴 承 ，同 等 工况 下驱 动 功 率动 就能 产 生 承 载油 膜 ， 它 是 依 靠 外 界泵 提 静 压 轴 承 油腔 的 原 理图 ， 压力 油从 油 腔轴 承 。静 压轴 承 的 油 膜厚 度 与速 度关 系 不 通 过 改变 供油 系 统 的 参数 来 补偿 。液 体 静 这 在重 载 使用 场 合尤 其 突 出 [2 1 ]。
浙江 工 业大 学 硕士 学 位 论 文 承受 较 大的 载 荷， 已 经 使用 了 上百 年 的时 间 [2 2 ]。但 是 液体 动 上 才 能 顺 利地 形 成 压 力油 膜 。 这 意 味 着 ， 在 主 轴开 始 转动 的 是 直 接 接触 的 ，处 于一 种 干 摩 擦 状态 ，这 样就 造 成 了 磨损 ， 的 ， 是一 种不 可 避 免 的缺 陷 。 而 液体 动 压轴 承为 了 能 产 生较 隙 往 往 较小 ， 轴 和 轴承 的 表 面 加工 质 量对 油膜 的 质 量 产生 直 难 度 。 另 外 油膜 的 形成 和 载 荷 的变 动 以及 速度 的 快 慢 有关 系 定 性 受到 限 制 。图 1 - 2 为典 型的 动 压 轴承 原 理 结构 图 。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.36
本文编号：2698686
【图文】：
约 在 15 0 年 前就 在 法 国出 现 ，但 直到 上 ， 美 国加 利福 尼 亚州 P o lo ma r 观测 站的 用了 液 体静 压 轴承 ， 在 重 达 50 0 吨和 转力 即可 驱动 ， 使液 体静 压 轴承 第一 次 在低 性 。1 9 53 年 ，瑞 士 E sc he r Wg s s 公 司生 产 16 0 吨 ，工 作 台的 最大 转 速为 1 0 转/ 分， 用 动 压 滑动 轴 承 ，同 等 工况 下驱 动 功 率动 就能 产 生 承 载油 膜 ， 它 是 依 靠 外 界泵 提 静 压 轴 承 油腔 的 原 理图 ， 压力 油从 油 腔轴 承 。静 压轴 承 的 油 膜厚 度 与速 度关 系 不 通 过 改变 供油 系 统 的 参数 来 补偿 。液 体 静 这 在重 载 使用 场 合尤 其 突 出 [2 1 ]。
浙江 工 业大 学 硕士 学 位 论 文 承受 较 大的 载 荷， 已 经 使用 了 上百 年 的时 间 [2 2 ]。但 是 液体 动 上 才 能 顺 利地 形 成 压 力油 膜 。 这 意 味 着 ， 在 主 轴开 始 转动 的 是 直 接 接触 的 ，处 于一 种 干 摩 擦 状态 ，这 样就 造 成 了 磨损 ， 的 ， 是一 种不 可 避 免 的缺 陷 。 而 液体 动 压轴 承为 了 能 产 生较 隙 往 往 较小 ， 轴 和 轴承 的 表 面 加工 质 量对 油膜 的 质 量 产生 直 难 度 。 另 外 油膜 的 形成 和 载 荷 的变 动 以及 速度 的 快 慢 有关 系 定 性 受到 限 制 。图 1 - 2 为典 型的 动 压 轴承 原 理 结构 图 。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH133.36
【参考文献】
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本文编号：2698686
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