重載精密靜壓轉臺靜壓油墊設計與數(shù)值仿真技術研究.pdf

1、隨著重型數(shù)控機床向著高速、精密、智能化、超大型化方向發(fā)展，采用具有高剛性、高阻尼和高穩(wěn)定性的靜壓轉臺技術尤其重要。論文以靜壓支承為基礎，以靜壓轉臺及其核心部件--靜壓油墊為研究對象，采用理論分析、數(shù)值模擬、計算機仿真的方法，對其進行了系統(tǒng)、深入的研究。
　　 運用計算流體力學知識、流體動力潤滑理論和液壓技術，對重載靜壓轉臺支承系統(tǒng)進行分析，建立了油膜厚度與液阻、壓力（載荷）、流量之間關系的數(shù)學模型，詳細研究了重載、變載、偏載條件

2、下油膜剛度的變化規(guī)律，建立了定量式供油和采用不同節(jié)流器的定壓式供油的靜壓油墊設計方法，開發(fā)了靜壓油墊的計算機可視化設計系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了兩種供油形式下靜壓油墊在不同結構與承載情況時的油腔壓力、油膜厚度、流量、油膜剛度、供油壓力、供油流量等性能參數(shù)的計算及其曲線的顯示，并可根據曲線圖進行參數(shù)對比分析，以確定最佳設計參數(shù)。
　　 在對靜壓油墊結構設計基礎上，通過建立其流體潤滑理論及雷諾方程，應用CFD技術，借助FLLIENT軟件對圓形

3、靜壓油墊的內流場特性及其承載能力和油膜剛度進行了定量分析與計算，并與傳統(tǒng)靜壓設計結果進行了比對，二者計算結果非常吻合。研究表明，采用CFD技術能夠實現(xiàn)對靜壓油墊承載能力和油膜剛度的設計與計算，計算誤差較小，并有助于對復雜結構靜壓油墊的優(yōu)化設計與性能計算；新型結構靜壓油墊的研究對提高重載靜壓轉臺的性能具有重要的研究意義和應用價值，以提高設計的效率和計算的準確性。
　　 為了提高重載數(shù)控機床靜壓轉臺的承載能力和剛度，提出一種具有多環(huán)

4、形流道油腔和阻尼型封油邊的新型結構靜壓油墊，利用CFD技術對其內流場進行數(shù)值仿真，分析了流場內液體流動情況，并將其性能與現(xiàn)有的具有單腔體、單平面封油邊結構的靜壓油墊的性能進行了對比分析。結果表明，新型結構靜壓油墊的承載能力和油膜剛度較傳統(tǒng)結構靜壓油墊均有提高。
　　 在考慮液壓油可壓縮的基礎上，分析了容積效應的驅振作用、擠壓效應的阻尼作用以及靜壓油墊加工精度對靜壓支承系統(tǒng)壓力及流量關系的影響規(guī)律，通過建立靜壓油墊油膜動態(tài)特性方程