本文關(guān)鍵詞：基于FLUENT的動(dòng)靜壓軸承特性分析及實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：深淺腔動(dòng)靜壓軸承綜合了靜壓軸承和動(dòng)壓軸承的優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定性好、精度高、壽命長，在精密加工機(jī)床、汽輪機(jī)、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者大多采用差分法或有限元法來研究滑動(dòng)軸承的動(dòng)靜態(tài)特性，這種方法忽略了油膜曲率、慣性項(xiàng)、徑向流場(chǎng)變化等因素對(duì)軸承性能的影響。隨著計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于計(jì)算流體力學(xué)軟件的有限元方法得到了廣泛應(yīng)用，這種方法方便求解復(fù)雜區(qū)域上的問題。 本文以深淺腔動(dòng)靜壓軸承為研究對(duì)象，采用GAMBIT軟件建立了軸承與軸頸之間油膜的三維模型并做了網(wǎng)格劃分。編寫了納入Reynolds邊界條件和實(shí)現(xiàn)偏位角迭代的UDF程序。采用FLUENT軟件對(duì)該深淺腔動(dòng)靜壓軸承進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得到了不同工況下油膜的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及承載力、溫升等特性參數(shù)并分析了這些參數(shù)隨轉(zhuǎn)速、偏心率的變化規(guī)律。在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上搭建了深淺腔動(dòng)靜壓軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量了油膜的壓力和溫度并與FLUENT計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果趨勢(shì)一致。論文研究內(nèi)容主要包括以下三部分： （1）采用GAMBIT軟件的混合網(wǎng)格技術(shù)對(duì)油膜三維模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，通過預(yù)定義宏編寫了修正油膜壓力的UDF程序，，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)靜壓軸承油膜Reynolds邊界條件的自動(dòng)納入；編寫了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)格移動(dòng)的UDF程序，控制了油膜偏位角的迭代。 （2）建立動(dòng)靜壓徑向滑動(dòng)軸承的控制方程和邊界條件，基于FLUENT得到了不同工況下油膜的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及相應(yīng)的靜態(tài)特性參數(shù)，將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，吻合較好。 （3）搭建深淺腔動(dòng)靜壓軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量了不同工況下油膜特定位置的壓力和溫度并與FLUENT計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果趨于一致。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.3

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本文編號(hào)：1202160