隨著中國現(xiàn)代制造業(yè)的迅速發(fā)展,重型機械需求量日漸增多,靜壓推力軸承是重型數(shù)控加工設備的核心部件,它的性能好壞直接影響設備的加工質量和運行效率。靜壓推力軸承在理想的工作狀態(tài)下,工件的質心應當在回轉工作臺的中心而承受中心載荷,但在實際運行中,有時受工件的形狀及裝夾位置限制的影響,工件質心可能不在回轉工作臺的中心,故軸承會受到偏載而發(fā)生傾斜,工作臺發(fā)生傾斜輕則會降低工件加工質量,重則會導致油膜局部厚度變薄,甚至發(fā)生干摩擦,使靜壓推力軸承失效。因此,本課題研究靜壓推力軸承在中心加載以及偏載工況時的潤滑性能很有必要。以雙矩形腔多油墊為研究對象,對高速靜壓推力軸承中心加載與偏載工況潤滑性能進行研究。首先對其結構和工作原理進行說明,并對中心加載與偏載時雙矩形腔的流量方程、承載力方程、油膜厚度方程、油膜溫升方程以及潤滑油的粘溫關系進行理論推導計算;其次利用UG軟件對中心加載和偏載時的油膜進行三維模型建立,并利用ANSYS ICEM CFD軟件對油膜進行網(wǎng)格劃分,利用ANSYS CFX軟件進行邊界條件設定、求解計算及后處理;最后通過控制變量的方法進行比較分析,得出中心加載與不同偏載距離和中心加載與不同偏載大小油膜的溫度場云圖和壓力場云圖、平均溫度和平均壓力,并得到它們的變化規(guī)律,為靜壓推力軸承的進一步優(yōu)化設計提供依據(jù)。為了驗證理論計算和模擬仿真的正確性,在齊重數(shù)控裝備股份有限公司進行實驗驗證,以雙矩形腔靜壓推力軸承為研究對象,對轉速為100r/min、載荷為12t、偏載距離為100mm工況進行實驗,最終得出實驗數(shù)據(jù),驗證模擬值和理論值的正確性。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文第 2 章 靜壓推力軸承中心加載與偏載潤滑理論計算2.1 靜壓推力軸承雙矩形腔結構靜壓推力軸承主要由回轉工作臺、油墊和機床底座三部分組成，如圖 2-1所示。該靜壓推力軸承采用的是有回油槽的多油墊支承結構，共十二個油墊，均勻分布在底座的導軌上，每個油墊都是獨立的支承單元。本文主要研究靜壓推力軸承受到中心加載和偏載時的潤滑性能，并把它們進行對比，為靜壓推力軸承的進一步優(yōu)化設計提供依據(jù)。

圖 2-3 定量式供油系統(tǒng)Fig.2-3 Quantitative-style oil supply system潤滑油粘溫關系度是表示液體內摩擦力大小的指標，是選擇潤滑油牌號的主要依據(jù)。變化會使液體分子之間作用力發(fā)生改變，進而使液體的粘度發(fā)生改變，間存在著不可分割的關系：液體溫度升高，會使其粘度降低，這一特性的粘-溫特性。不同類型的液壓油，其粘度隨溫度變化的規(guī)律也不相同用的是 32#潤滑油，其各項參數(shù)如下表 2-1 所示。表 2-1 32#液壓油參數(shù)表Table 2-1 32 # hydraulic oil parameters list(3g /cm ) 動力粘度(Pa s)比熱容(J / kg K)導熱系數(shù) 熱膨脹系數(shù) 摩爾質量0.872 0.0907 1884 0.132 0.00087 446壓油在不同溫度下對應的粘度也不相同，粘度和溫度關系沒有確定公式

3 30 0 s zp h p h；0p =0.07MPa；zh =0.04mm。由此可得：30 03szp hph 厚度0h =0.01mm，減小的油膜厚度zh =0.04mm0.14cm3/s。中心加載與偏載承載力方程中心加載承載力方程包括兩個油腔，中心加載時由于它們承載性能腔的承載力即可，雙矩形腔的承載力為單個油 2-6 所示。
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本文編號：2888606