液体静压轴承试验台设计及油膜承载性能分析

发布时间：2017-06-01 05:00

  本文关键词：液体静压轴承试验台设计及油膜承载性能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液体静压轴承是高端制造装备的重要支撑部件，其精度、寿命、可靠性直接影响高端制造装备的运转性能，目前对于流体静压支承系统支承精度生成的机理及支承性能控制的研究并不充分，，因此对液体静压轴承的研究非常迫切。本文研究的目的是设计一种液体静压轴承试验台，通过改变对静压轴承径向加载力的大小、电机转速、供油压力的大小，测试出试验静压轴承的油膜厚度、不同点的油膜压力、油膜温度等性能参数，并且将这些结果进行比较，研究不同条件下轴承的承载特性，为高端制造装备液体静压轴承的选型及设计提供参考和依据，为液体静压轴承的研究提供现实依据。 本文首先分析了课题的来源，以及对静压轴承试验台研究的目的和意义，并对国内外现状进行了介绍。 然后，对液体静压轴承的工作原理和优缺点进行了分析了介绍，主要介绍了应用最多的恒压供油式液体静压轴承的工作原理，并对静压支撑的重要部件节流器进行了分类介绍，并重点介绍了可变节流器的工作原理。 在此基础上，对静压轴承试验台设计所研究过的方案进行了介绍，并最终选择了最合理的机械结构设计方案。对本次试验静压轴承、主轴、加载机构的结构设计创新点进行了详细介绍，主要是试验静压轴承的蛇形冷却水路设计；主轴分成两段，根据莫氏锥度的原理，使用螺栓连接；加载机构采用液压缸压缩弹簧从上方对加载轴承进行加载。 最后，基于流体动力学的原理，运用流体分析软件Fluent对所设计的试验轴承油膜进行了压力分布仿真分析和承载性能仿真分析，主要不同主轴转速、不同供油压力下对轴承油膜压力分布不同进行仿真分析，并简单对不同节流器下油膜的承载性能进行仿真分析。
【关键词】：静压轴承试验台 结构设计 试验轴承 加载 仿真分析
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3;TH703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 本研究课题的来源9
• 1.2 本课题研究目的与意义9-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.4 课题主要研究内容14-15
• 2 液体静压轴承概述15-26
• 2.1 滑动轴承概述15-18
• 2.2 液体静压轴承的工作原理18-19
• 2.3 液体静压轴承的优缺点19-21
• 2.4 节流器介绍21-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 试验台机械结构设计26-48
• 3.1 试验台的功能要求和设计参数26-27
• 3.2 试验台总体方案设计27-31
• 3.3 静压轴承结构设计31-37
• 3.4 测试系统的设计37-42
• 3.5 主轴的设计42-45
• 3.6 加载机构的设计45-47
• 3.7 本章小结47-48
• 4 油膜压力分布、承载性能分析48-72
• 4.1 CFD 概述48-49
• 4.2 计算流体动力学基本理论49-51
• 4.3 Fluent 概述51-53
• 4.4 静压轴承建模及网格的生成53-56
• 4.5 静压轴承油膜承载特性的求解56-63
• 4.6 压力分布计算结果与分析63-68
• 4.7 油膜承载特性计算结果与分析68-70
• 4.8 本章小结70-72
• 5 总结与展望72-74
• 5.1 总结72-73
• 5.2 展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 附录 攻读学位期间所取得的研究成果79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：411668