軸瓦-主軸變形對(duì)靜壓軸承油膜間隙影響研究.pdf

1、本研究來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：51075409）“新型高性能油膜軸承節(jié)流機(jī)理研究”。由于液體靜壓主軸具有較高的回轉(zhuǎn)精度、剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各類(lèi)精密加工機(jī)床中被廣泛采用。但是液體靜壓主軸實(shí)際工作過(guò)程中，特別是主軸轉(zhuǎn)速較高的時(shí)候，潤(rùn)滑油膜摩擦溫升嚴(yán)重。潤(rùn)滑油膜的溫度升高和油膜壓力會(huì)導(dǎo)致軸瓦和主軸產(chǎn)生變形，改變油膜間隙，從而對(duì)靜壓主軸的工作性能造成影響。因此，研究潤(rùn)滑油膜溫升和壓力對(duì)油膜軸承軸瓦和主軸變形對(duì)其油膜間隙的影響，

2、對(duì)提高采用液體靜壓主軸的機(jī)床的加工精度具有重要的意義。
　　本文首先以靜壓軸承的主軸和軸瓦為研究對(duì)象，對(duì)靜壓軸承潤(rùn)滑機(jī)理進(jìn)行闡述；推導(dǎo)了在未計(jì)及加工誤差等理想情況下，靜壓軸承油膜間隙函數(shù)；并考慮軸瓦和主軸變形，建立變形時(shí)的油膜間隙函數(shù)計(jì)算模型。其次對(duì)潤(rùn)滑油的溫升機(jī)理、傳熱機(jī)理等進(jìn)行相關(guān)理論闡述，并以此建立計(jì)算過(guò)程中的相關(guān)傳熱邊界條件。同時(shí)考慮到了潤(rùn)滑油的粘溫特性，并在計(jì)算模型中實(shí)現(xiàn)粘溫特性，為后續(xù)的相關(guān)研究工作奠定了基礎(chǔ)。然后，利

3、用流體計(jì)算軟件FLUENT對(duì)液體靜壓軸承的潤(rùn)滑油膜的有限元模型進(jìn)行求解，得到潤(rùn)滑油膜的溫度場(chǎng)分布和壓力場(chǎng)分布，并對(duì)其分布規(guī)律進(jìn)行了分析；通過(guò)ANSYS Workbench仿真，建立液體靜壓軸承軸瓦、主軸與潤(rùn)滑油膜的流體-結(jié)構(gòu)耦合模型，計(jì)算分析主軸和軸瓦的復(fù)合變形，并分析了溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)對(duì)主軸和軸瓦變形影響，并對(duì)相關(guān)特征幾何部位提取徑向變形，計(jì)算出新的油膜間隙與原始的半徑進(jìn)行比較分析；最后通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真模擬的準(zhǔn)確性。結(jié)果說(shuō)明，靜壓