本文關鍵詞：小型動靜壓主軸承載特性仿真與實驗研究

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【摘要】：軸承是機床主軸的關鍵部件,直接決定主軸的效率和壽命,同時軸承對主軸的承載特性也起決定性作用。動靜壓主軸將動壓效應與靜壓效應結合應用,構成了一種新型主軸,其具有轉速高、啟動力矩小、回轉精度高等特點,對于提高我國機床產(chǎn)品的性能有著重要的作用。 我國當前所研究的動靜壓主軸軸徑基本都大于60mm,對于軸徑在25mm以下的小型動靜壓主軸研究基本還是空白,同時傳統(tǒng)動靜壓軸承油腔形狀為矩形。本文以軸徑為25mmm的小型動靜壓主軸為基礎,結合螺旋型油腔特點,使用計算機仿真與承載實驗兩種方法對主軸的承載特性進行研究。本文的主要研究工作和成果如下： (1)研究小型動靜壓主軸的工作原理,對小型動靜壓主軸系統(tǒng)進行受力分析,得出各軸承加載與軸承實際受力之間的關系,計算軸承的實際受力； (2)對小型動靜壓主軸進行三維建模,并通過計算機仿真,分析供油壓力、偏心率、主軸轉速對承載特性的影響； (3)設計和搭建了用于小型動靜壓主軸承載特性實驗的加載裝置與位移測量裝置； (4)對于不同主軸轉速、供油壓力、徑向加載下的主軸位移進行測量,研究主軸轉速、供油壓力、徑向加載對主軸位移、剛度的影響,并與仿真結果比較。結果顯示：供油壓力、偏心率對主軸的承載特性影響明顯；供油壓力不足時,主軸轉速對承載特性影響明顯,供油壓力充足或過大時,主軸轉速對承載特性影響較��；在偏心率大于某個臨界值時,剛度會急劇增大,本軸承臨界值在0.7到0.8之間。 本文對具有螺旋型油腔的小型動靜壓主軸進行計算機仿真,并設計加載裝置與測量裝置進行承載實驗。本文的研究結果對小型動靜壓主軸承載特性的研究與工程應用有一定的參考價值。
【關鍵詞】：動靜壓主軸 仿真 承載特性 螺旋型油腔
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 課題研究的背景和意義11-12
• 1.3 動靜壓軸承簡介12-14
• 1.4 國內外動靜壓軸承研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4.1 國外動靜壓軸承研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.2 國內動靜壓軸承研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 論文主要研究內容17-19
• 第2章 小型動靜壓主軸油膜流場理論研究19-35
• 2.1 流體潤滑基本理論19-22
• 2.1.1 潤滑油的物理性質19
• 2.1.2 層流與紊流19-20
• 2.1.3 流體流動的連續(xù)方程20-22
• 2.2 動靜壓軸承結構特點與工作原理22-25
• 2.2.1 動靜壓軸承22-24
• 2.2.2 動靜壓軸承分類24-25
• 2.2.3 動靜壓軸承的工作原理25
• 2.3 動靜壓軸承流場理論計算25-29
• 2.3.1 軸承間隙計算25-27
• 2.3.2 雷諾方程的邊界條件27-28
• 2.3.3 承載力與偏位角計算28-29
• 2.4 螺旋型油腔流場結構與受力分析29-31
• 2.4.1 螺旋型油腔結構29-30
• 2.4.2 螺旋型油腔受力分析30-31
• 2.5 小型動靜壓主軸系統(tǒng)結構參數(shù)與受力分析31-33
• 2.5.1 主軸尺寸31-32
• 2.5.2 軸承受力分析32-33
• 2.6 本章小節(jié)33-35
• 第3章 小型動靜壓主軸承載特性計算機仿真35-51
• 3.1 WORKBENCH仿真平臺概述35-36
• 3.2 流場建模與網(wǎng)格劃分36-40
• 3.2.1 油膜流場建模36-38
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設定38-40
• 3.3 載荷施加與求解設置40-43
• 3.3.1 載荷施加40-42
• 3.3.2 求解設置42-43
• 3.4 計算機仿真結果分析43-47
• 3.4.1 流場壓強44-45
• 3.4.2 流場速度45-47
• 3.4.3 流場承載力47
• 3.5 各參數(shù)對承載特性的影響47-49
• 3.5.1 主軸轉速對承載特性的影響48
• 3.5.2 供油壓力對承載特性的影響48-49
• 3.5.3 偏心率對承載特性的影響49
• 3.6 本章小節(jié)49-51
• 第4章 小型動靜壓主軸承載實驗方案設計51-63
• 4.1 實驗方案設計背景51-52
• 4.2 實驗方案設計52-58
• 4.2.1 加載裝置方案設計與選定52-55
• 4.2.2 位移測量裝置方案選定55-58
• 4.3 總體實驗方案與數(shù)據(jù)采集58-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第5章 小型動靜壓主軸承載實驗數(shù)據(jù)分析63-71
• 5.1 實驗數(shù)據(jù)分析63-68
• 5.1.1 徑向加載對承載特性的影響63-64
• 5.1.2 主軸轉速對承載特性的影響64-66
• 5.1.3 供油壓力對承載特性的影響66-67
• 5.1.4 偏心率對主軸剛度的影響67-68
• 5.2 仿真結果與實驗結果比對分析68-70
• 5.2.1 主軸轉速對承載特性的影響69
• 5.2.2 供油壓力對承載特性的影響69-70
• 5.3 本章小節(jié)70-71
• 第6章 總結與展望71-73
• 6.1 總結71-72
• 6.2 展望72-73
• 附錄 A73-74
• 附錄 B74-75
• 參考文獻75-78
• 致謝78-79
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：853918