本文關(guān)鍵詞：靜壓軸承試驗(yàn)級設(shè)計(jì)及其性能分析優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 靜壓軸承 有限元 承載力 流量 油膜厚度 性能分析 優(yōu)化

【摘要】：流體靜壓支承系統(tǒng)是制造設(shè)備的重要基礎(chǔ)部件,隨著制造裝備向重型、超重型和精密、超精密方向發(fā)展,制造業(yè)對高性能的靜壓支承系統(tǒng)的需求越來越強(qiáng)烈。本文的目的是設(shè)計(jì)并制造一個液體靜壓軸承試驗(yàn)平臺,在這個靜壓試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)制造過程中,通過對靜壓軸承油膜進(jìn)行仿真,分析油膜厚度、進(jìn)油參數(shù)、軸承轉(zhuǎn)速等參數(shù)對軸承載荷、出油流量、發(fā)熱等性能參數(shù)的影響,為靜壓軸承的設(shè)計(jì)工作提供有價值的優(yōu)化意見,同時對后面的實(shí)驗(yàn)性研究具有指導(dǎo)意義。首先,針對靜壓試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)需求,依據(jù)功能將靜壓試驗(yàn)臺總體分為軸承、傳感器、數(shù)據(jù)采集顯示以及動力加載四個部分來設(shè)計(jì)。在靜壓試驗(yàn)臺的前期方案基礎(chǔ)之上,本文主要對軸承部分進(jìn)行詳細(xì)分析,進(jìn)而通過仿真手段分析軸承的各項(xiàng)性能特征。基于軸承內(nèi)流場的特點(diǎn),對其進(jìn)行簡化,并用流體靜力學(xué)的理論做關(guān)于流量的計(jì)算推導(dǎo)。在模型簡化基礎(chǔ)上,采用分塊逼近的方式建立軸承內(nèi)流場的有限元結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型,并對網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行控制。在這些基礎(chǔ)上,針對軸承的溫升問題進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析,主要以轉(zhuǎn)速和設(shè)計(jì)油膜厚度作為變量,分析了影響溫升的主要因素以及各因素的權(quán)重,得到是軸承溫升受轉(zhuǎn)速影響最大,相對轉(zhuǎn)速來說設(shè)計(jì)油膜厚度的影響很小的結(jié)論。這樣,可以近似認(rèn)為在相同轉(zhuǎn)速下的溫升情況相同,從而將溫升引起的變粘度條件引入到壓力速度場的仿真中。最后依據(jù)壓力速度場的仿真數(shù)據(jù),主要針對軸承的液壓油流量、轉(zhuǎn)動阻力以及承載能力這三個重要的性能參數(shù)各自的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析,最終優(yōu)化了前期試驗(yàn)臺方案中不確定的項(xiàng)目,完成了試驗(yàn)臺的安裝工作。
【關(guān)鍵詞】：靜壓軸承 有限元 承載力 流量 油膜厚度 性能分析 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題來源8
• 1.2 研究背景和意義8-9
• 1.3 有限元基本方法9-11
• 1.4 有限元方法在靜壓軸承研究中的應(yīng)用11-15
• 1.5 論文研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)15-16
• 2 靜壓軸承試驗(yàn)臺總體方案設(shè)計(jì)16-25
• 2.1 軸承設(shè)計(jì)性能要求16
• 2.2 試驗(yàn)臺動力及加載部分設(shè)計(jì)16-19
• 2.3 測試及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-21
• 2.4 軸承設(shè)計(jì)21-23
• 2.5 靜壓軸承試驗(yàn)臺總體方案23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 試驗(yàn)臺軸承理論分析及建模25-37
• 3.1 靜壓試驗(yàn)臺研究問題25-26
• 3.2 基于流體靜力學(xué)的理論分析26-31
• 3.3 有限元模型的建立方法31-35
• 3.4 模型質(zhì)量的檢查35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 試驗(yàn)臺軸承溫升特性分析37-49
• 4.1 軸承溫度場仿真37-39
• 4.2 溫度場仿真結(jié)果分析39-43
• 4.3 引入變粘度條件的分組仿真設(shè)計(jì)43-45
• 4.4 仿真及結(jié)果提取45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 5 試驗(yàn)臺軸承性能分析及試驗(yàn)臺優(yōu)化49-72
• 5.1 對軸承流量影響因素的分析49-55
• 5.2 對軸承阻力矩影響因素的分析55-58
• 5.3 對軸承承載力影響因素的分析58-63
• 5.4 仿真方法驗(yàn)證63-67
• 5.5 基于分析結(jié)果的靜壓試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)優(yōu)化67-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72-73
• 6.2 研究展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 附錄 攻讀學(xué)位期間所取得的研究成果80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 馬文琦,姜繼海,曹健,趙克定;基于變粘度和油流慣性條件下靜壓滑環(huán)間隙流場特性的研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2001年07期

2 丁敘生;以主軸系統(tǒng)剛度與總功耗之比值為目標(biāo)函數(shù)的液體靜壓軸承優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2000年03期

3 齊乃明,劉暾,譚久彬;自主式靜壓氣體軸承實(shí)現(xiàn)無窮剛度的條件分析[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

4 孫爽,孟兆晶,王健民;薄膜反饋節(jié)流液體靜壓軸承模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2002年03期

，

本文編號：884727