靜壓軸承試驗級設計及其性能分析優(yōu)化.pdf

1、流體靜壓支承系統(tǒng)是制造設備的重要基礎部件，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)的需求越來越強烈。本文的目的是設計并制造一個液體靜壓軸承試驗平臺，在這個靜壓試驗臺設計制造過程中，通過對靜壓軸承油膜進行仿真，分析油膜厚度、進油參數(shù)、軸承轉速等參數(shù)對軸承載荷、出油流量、發(fā)熱等性能參數(shù)的影響，為靜壓軸承的設計工作提供有價值的優(yōu)化意見，同時對后面的實驗性研究具有指導意義。
　　首先，針對靜壓試驗臺的

2、設計需求，依據(jù)功能將靜壓試驗臺總體分為軸承、傳感器、數(shù)據(jù)采集顯示以及動力加載四個部分來設計。在靜壓試驗臺的前期方案基礎之上，本文主要對軸承部分進行詳細分析，進而通過仿真手段分析軸承的各項性能特征?；谳S承內(nèi)流場的特點，對其進行簡化，并用流體靜力學的理論做關于流量的計算推導。在模型簡化基礎上，采用分塊逼近的方式建立軸承內(nèi)流場的有限元結構化網(wǎng)格模型，并對網(wǎng)格質量進行控制。
　　在這些基礎上，針對軸承的溫升問題進行了詳細的仿真分析，主要

3、以轉速和設計油膜厚度作為變量，分析了影響溫升的主要因素以及各因素的權重，得到是軸承溫升受轉速影響最大，相對轉速來說設計油膜厚度的影響很小的結論。這樣，可以近似認為在相同轉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)各自的影響因素進行了詳細的分析，最終優(yōu)化了前期試驗臺方案中不確定的項目，完成了試驗臺的安裝