發(fā)布時(shí)間：2022-02-09 22:41

　　本文主要研究靜壓止推氣體軸承的幾何參數(shù)對(duì)其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的影響。利用商用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對(duì)軸承的氣膜流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真,計(jì)算軸承在不同幾何參數(shù)下的承載能力、氣體流量和動(dòng)態(tài)響應(yīng)指標(biāo),分析軸承幾何參數(shù)對(duì)其性能的影響,從而實(shí)現(xiàn)靜壓止推氣體軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文首先建立靜壓止推氣體軸承的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用差分法求解雷諾方程計(jì)算軸承的靜態(tài)性能;采用FLUENT軟件包的前處理軟件GAMBIT建立不同幾何尺寸的靜壓止推氣體軸承的氣膜模型,利用FLUENT求解器仿真氣膜的流場(chǎng),獲取靜壓止推氣體軸承的靜態(tài)性能參數(shù):軸承的承載能力、氣體流量、靜態(tài)剛度。分析軸承的幾何參數(shù)對(duì)其靜態(tài)性能參數(shù)的影響。在軸承的靜態(tài)性分析基礎(chǔ)上,利用FLUENT軟件的動(dòng)網(wǎng)格功能,計(jì)算軸承的動(dòng)態(tài)性能。設(shè)計(jì)用戶自定義函數(shù)（UDF）,定義階躍信號(hào)輸入給軸承的氣浮塊,仿真分析軸承止推板的運(yùn)動(dòng)輸出。獲取軸承動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):上升時(shí)間、峰值時(shí)間、最大超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間;分析軸承幾何參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)性能影響。通過MATLAB軟件的系統(tǒng)辨識(shí)工具,根據(jù)軸承的階躍響應(yīng)辨識(shí)出軸承等效彈簧阻尼模型的彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)。設(shè)計(jì)靜壓止推氣體軸承的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),用以驗(yàn)證... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

差分法計(jì)算的網(wǎng)格劃分

計(jì)算實(shí)例：軸承的邊長(zhǎng) a=50mm，4 個(gè)固有孔節(jié)流供氣配置，孔徑 d=0.5mm。設(shè)潤(rùn)滑氣體為常溫空氣，供氣壓力 0.3sP = Mpa，動(dòng)力粘度10 2μ1.833 10 kgs /cm = × ，絕熱指數(shù) κ = 1.4，密度16 3ρ1.226 10 kg /cm = × ，氣體常數(shù) R=29.27m/K，常溫 T=288K，噴嘴流量系數(shù)0c = 0.85。取 x、y 方向的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù) M=N=40，取4σ10 = ，誤差流量 ε =5%計(jì)算結(jié)果：

計(jì)算實(shí)例：軸承的邊長(zhǎng) a=50mm，4 個(gè)固有孔節(jié)流供氣配置，孔徑 d=0.5mm。設(shè)潤(rùn)滑氣體為常溫空氣，供氣壓力 0.3sP = Mpa，動(dòng)力粘度10 2μ1.833 10 kgs /cm = × ，絕熱指數(shù) κ = 1.4，密度16 3ρ1.226 10 kg /cm = × ，氣體常數(shù) R=29.27m/K，常溫 T=288K，噴嘴流量系數(shù)0c = 0.85。取 x、y 方向的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù) M=N=40，取4σ10 = ，誤差流量 ε =5%計(jì)算結(jié)果：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓盤止推靜壓氣體軸承亞音速流場(chǎng)的簡(jiǎn)化計(jì)算[J]. 馬文琦,郭良斌,王祖溫.  潤(rùn)滑與密封. 2007(04)
[2]基于FLUENT軟件的多孔質(zhì)靜壓軸承靜態(tài)特性的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫雅洲,盧澤生,饒河清.  機(jī)床與液壓. 2007(03)
[3]FLUENT軟件在空氣軸承研究領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 龍威,李軍,包鋼.  機(jī)床與液壓. 2006(06)
[4]MATLAB環(huán)境下的系統(tǒng)辨識(shí)仿真工具箱[J]. 倪博溢,蕭德云.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(06)
[5]靜壓氣體軸承靜態(tài)特性的理論研究綜述[J]. 郭良斌.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[6]靜壓空氣軸承的動(dòng)剛度和阻尼分析[J]. 邊新孝,李謀渭.  軸承. 2004(12)
[7]圓盤多供氣孔氣體靜壓止推軸承的有限元分析[J]. 包鋼,樊蕾,李軍,王祖溫.  機(jī)床與液壓. 2003(02)



本文編號(hào)：3617769