靜壓支承是DVT1000立式車床的關鍵部件之一,在實際加工過程中,隨著工作臺的旋轉,靜壓支承油膜表面受到壓差流、剪切流及慣性流的共同作用,使油膜表面溫度逐漸升高,油膜粘度受到影響,導致油膜厚度逐漸減小,最終可能會導致潤滑性能變差,工作臺發(fā)生局部熱變形,使加工精度降低,縮短了機床的使用壽命。為此本文以DVT1000(即10米雙立柱車床)立式車床為主要研究對象,采用流體力學與動網(wǎng)格技術相結合的方法,對靜壓支承油膜在厚度變化過程中油膜瞬態(tài)溫升特性進行研究,具體研究方案如下:首先,依據(jù)靜壓支承油膜承載的基本原理,利用流體力學、摩擦學、傳熱學等理論,建立了支承油膜溫升數(shù)學模型,其中包括油膜厚度方程、油膜流量方程、油膜溫升能量方程及油膜求解控制方程。其次,根據(jù)工程實際結構數(shù)據(jù),利用UG軟件建立三維仿真模型,對油膜模型進行網(wǎng)格劃分,根據(jù)支承油膜邊界運動情況編輯UDF程序,并進行相應運動邊界的設置。此外,基于有限體積法,將流體力學與動網(wǎng)格技術相結合,對靜壓支承油膜進行瞬態(tài)分析,在變粘度狀態(tài)下,對不同轉速、不同載荷下的油膜溫度場進行比較分析。探究油膜厚度減小時,支承油膜的溫度變化情況,得到變粘度條件下支承油膜瞬態(tài)溫升特性。最后,根據(jù)現(xiàn)有設備對靜壓支承油膜進行實驗研究,得到不同轉速、不同載荷時油膜溫度變化情況,通過與理論研究結果進行對比分析,驗證理論研究的正確性及采用動網(wǎng)格技術進行靜壓支承油膜瞬態(tài)求解的可靠性。
【學位單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TG515
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 DVT1000立式車床靜壓支承研究的背景與意義
    1.3 立式車床靜壓支承與動網(wǎng)格技術研究現(xiàn)狀
        1.3.1 靜壓支承研究現(xiàn)狀
        1.3.2 動網(wǎng)格技術研究現(xiàn)狀
        1.3.3 靜壓支承油膜溫升研究現(xiàn)狀
    1.4 主要工作內(nèi)容
第2章 靜壓支承油膜溫升數(shù)學模型
    2.1 油膜溫升模型推導基本思路
    2.2 支承油膜有效承載面積
    2.3 支承油膜溫升數(shù)學模型
        2.3.1 支承油膜厚度方程
        2.3.2 支承油膜流量方程
        2.3.3 支承油膜溫升方程
    2.4 油膜流體仿真計算控制方程
        2.4.1 微元體動量方程
        2.4.2 流體連續(xù)性方程
        2.4.3 溫升能量守恒方程
        2.4.4 油膜求解控制方程
    2.5 本章小結
第3章 靜壓支承油膜溫升特性仿真模型建立
    3.1 DVT1000數(shù)控車床支承油膜技術參數(shù)
    3.2 DVT1000立式車床靜壓支承油膜三維仿真模型
    3.3 靜壓支承油膜網(wǎng)格劃分
    3.4 靜壓支承油膜仿真初始條件及邊界條件設置
    3.5 動網(wǎng)格技術在靜壓支承油膜計算中的應用
        3.5.1 動網(wǎng)格模型技術
        3.5.2 動網(wǎng)格更新方法
        3.5.3 靜壓軸承動網(wǎng)格區(qū)域
        3.5.4 動網(wǎng)格參數(shù)設置及UDF的編寫
    3.6 本章小結
第4章 靜壓支承油膜瞬態(tài)溫升特性數(shù)值模擬與分析
    4.1 油膜瞬態(tài)溫升特性模擬與計算
        4.1.1 不同轉速下油膜溫升特性數(shù)值計算
        4.1.2 不同載荷下油膜溫升特性數(shù)值計算
    4.2 結果分析
        4.2.1 不同轉速下油膜厚度對溫度場影響結果分析
        4.2.2 不同載荷下油膜厚度對溫度場的影響結果分析
    4.3 本章小結
第5章 DVT1000立式車床靜壓油膜溫升特性實驗
    5.1 引言
    5.2 DVT1000立式車床靜壓軸承實驗臺及相應設備
    5.3 靜壓支承油膜厚度及溫升實驗內(nèi)容和方案制定
        5.3.1 靜壓支承油膜厚度及溫升實驗內(nèi)容
        5.3.2 油膜溫升傳感器布置方案
    5.4 油膜溫升實驗數(shù)據(jù)采集與處理
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及專利
致謝

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1 于澤陽;DVT1000立式車床靜壓支承油膜瞬態(tài)溫升特性研究[D];哈爾濱理工大學;2016年

本文編號：2840880