端面波動對液體靜壓止推軸承靜動態(tài)特性影響研究分析.pdf

1、主軸是旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)的重要部件，其運動精度直接影響系統(tǒng)使用性能，于是主軸的核心部件——軸承就顯得至關(guān)重要。因此，探索和提升軸承的運動精密度和性能需求對研究精密加工具有重要的價值。在機(jī)械加工設(shè)備的運轉(zhuǎn)過程中，軸承同時受到軸向載荷和徑向載荷的作用，尤其對于液體靜壓止推軸承，軸向載荷更為突出，加之在加工過程中因誤差的存在，軸承的端面不同程度的存在尺寸誤差，工作狀態(tài)中的軸向振動以及溫升等原因，決定了止推軸承在工作狀態(tài)會不可避免的產(chǎn)生軸向跳動，從而

2、產(chǎn)生端面波動現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著加工的精密度。因此，研究端面波動產(chǎn)生的影響，顯得尤為重要。
　　針對液體靜壓止推軸承的端面波動問題，本文從占主導(dǎo)地位的基頻諧波跳動入手，將其納入封油面間隙變化方程，通過對端面波動影響下的構(gòu)建止推軸承建模，模擬封油面間隙變化情況，選用有限差分計算極坐標(biāo)系下Reynolds方程，獲得封油面上的壓力分布，分析討論了端面基波的周期、幅值和相位以及油膜厚度、靜壓腔個數(shù)對靜壓止推軸承特性的影響。具體工作內(nèi)容如下:<

3、br>　　(1)對端面波動作用下的止推軸承進(jìn)行了建模，確立了其結(jié)構(gòu)參數(shù)，推導(dǎo)了含有離心慣性力項在內(nèi)的柱型坐標(biāo)系Reynolds方程，根據(jù)止推軸承的模型推算了端面波動下的油膜厚度表達(dá)式。
　　(2)對端面波影響下的液體靜壓止推軸承模型進(jìn)行了數(shù)值分析計算，綜合考慮Reynolds方程和流量里連續(xù)方程，采用有限差分法，對其進(jìn)行離散求解，推導(dǎo)了止推軸承封面面壓力分布和靜壓腔壓力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以有限差分編寫MATLAB程序?qū)ζ淝蠼庥嬎恪?b

4、r>　　(3)推導(dǎo)出了靜壓推力軸承的靜態(tài)特性的一系列求解公式，提出了動壓比例系數(shù)的概念并對其計算方法進(jìn)行了說明和推導(dǎo)。采用自行編制的有限差分法，對端面波動參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)行變換，分析了不同轉(zhuǎn)速、油膜厚度、靜壓腔數(shù)量和端面波動周期、曲面幅值、靜壓腔相位角等參數(shù)相互影響下的靜態(tài)特性變化情況。
　　(4)推導(dǎo)出了非定常運動Reynolds方程以及止推軸承的剛度和阻尼計算公式，分析了端面波動參數(shù)對剛度及阻尼系數(shù)的影響，得到了不同轉(zhuǎn)速、油膜