伴隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)得到迅猛發(fā)展,包括航空、航天、船舶重工等各類制造業(yè)對大型化和精密化零件提高了加工要求。大型回轉(zhuǎn)工作臺承載性能的優(yōu)劣會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的加工精度,因?yàn)樗歉黝愔匦蜋C(jī)械設(shè)備的重要構(gòu)件。我國目前研發(fā)的回轉(zhuǎn)工作臺多為靜壓回轉(zhuǎn)工作臺,在承載能力和加工精度上與國外還存在差距。高速重載工況回轉(zhuǎn)工作臺內(nèi)油膜流場與轉(zhuǎn)臺之間會(huì)形成流固熱耦合效應(yīng),使得轉(zhuǎn)臺發(fā)生變形,這會(huì)進(jìn)一步影響間隙油膜的形狀從而影響轉(zhuǎn)臺的承載性能和加工精度。故有必要對轉(zhuǎn)臺摩擦副間的油膜流場特性及其變形規(guī)律進(jìn)行探究。本文以動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺為研究對象,在分析油膜壓力和溫度的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探究了二者對轉(zhuǎn)臺變形的影響,具體工作如下:1、建立動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺工作臺和中盤有限元模型及中盤上、下表面油膜網(wǎng)格模型,確定油膜流場求解及有限元求解的基本控制方程和邊界條件。2、在流體仿真軟件Fluent中計(jì)算油膜壓力及溫度分布,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真正確,同時(shí)分析了中盤轉(zhuǎn)速及油膜厚度對中盤上表面油膜動(dòng)壓峰值及油膜最高溫度的影響規(guī)律。依據(jù)中盤受力平衡,模擬分析中盤下表面油膜壓力場和溫度場分布。3、計(jì)算工作臺和中盤的對流換熱系數(shù),在ANSYS Wo...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軸承油膜特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 流固耦合研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及方法
第2章 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺有限元建模
    2.1 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺幾何模型
        2.1.1 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)
        2.1.2 中盤上表面油腔分布
        2.1.3 下盤上表面油腔分布
    2.2 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺油膜流場分析基本控制方程
        2.2.1 質(zhì)量守恒方程
        2.2.2 動(dòng)量守恒方程
        2.2.3 能量守恒方程
    2.3 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺溫度場分析相關(guān)理論
        2.3.1 傳熱方式
        2.3.2 導(dǎo)熱微分方程
    2.4 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺有限元建模
        2.4.1 單周期油膜模型建立及網(wǎng)格劃分
        2.4.2 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺CAD模型
        2.4.3 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺有限元模型
    2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺油膜潤滑特性分析
    3.1 油膜模型求解參數(shù)設(shè)置
        3.1.1 中盤上表面油膜模型求解參數(shù)設(shè)置
        3.1.2 中盤下表面油膜模型求解參數(shù)設(shè)置
    3.2 油膜壓力場數(shù)值模擬
        3.2.1 中盤油膜壓力場分析
        3.2.2 下盤油膜壓力場分析
    3.3 油膜溫度場數(shù)值模擬
        3.3.1 中盤油膜溫度場分析
        3.3.2 下盤油膜溫度場分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 轉(zhuǎn)臺變形分析
    4.1 流固熱耦合計(jì)算相關(guān)理論
        4.1.1 流固耦合計(jì)算理論
        4.1.2 單項(xiàng)流固熱耦合計(jì)算流程
    4.2 轉(zhuǎn)臺溫度場數(shù)值分析
        4.2.1 表面對流換熱系數(shù)計(jì)算
        4.2.2 求解條件設(shè)置
        4.2.3 工作臺和中盤溫度場分析結(jié)果
    4.3 工作臺變形數(shù)值分析
        4.3.1 力變形分析
        4.3.2 熱變形分析
        4.3.3 熱力耦合變形分析
    4.4 中盤變形數(shù)值分析
        4.4.1 力變形分析
        4.4.2 熱變形分析
        4.4.3 熱力耦合變形分析
    4.5 工作臺和中盤變形的綜合影響規(guī)律
    4.6 本章小結(jié)
第5章 全周期中盤變形分析及下盤壓力實(shí)驗(yàn)
    5.1 油腔位置改變對中盤變形的影響
        5.1.1 油膜流場分析
        5.1.2 油腔位置改變后中盤變形結(jié)果分析
    5.2 下盤壓力實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 下盤靜壓腔內(nèi)壓力理論計(jì)算
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.3 定負(fù)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3852117