軸瓦-主軸變形對靜壓軸承油膜間隙影響研究.pdf

1、本研究來源于國家自然科學基金項目（項目編號：51075409）“新型高性能油膜軸承節(jié)流機理研究”。由于液體靜壓主軸具有較高的回轉(zhuǎn)精度、剛度、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，因此在各類精密加工機床中被廣泛采用。但是液體靜壓主軸實際工作過程中，特別是主軸轉(zhuǎn)速較高的時候，潤滑油膜摩擦溫升嚴重。潤滑油膜的溫度升高和油膜壓力會導致軸瓦和主軸產(chǎn)生變形，改變油膜間隙，從而對靜壓主軸的工作性能造成影響。因此，研究潤滑油膜溫升和壓力對油膜軸承軸瓦和主軸變形對其油膜間隙的影響，

2、對提高采用液體靜壓主軸的機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象，對靜壓軸承潤滑機理進行闡述；推導了在未計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，建立變形時的油膜間隙函數(shù)計算模型。其次對潤滑油的溫升機理、傳熱機理等進行相關(guān)理論闡述，并以此建立計算過程中的相關(guān)傳熱邊界條件。同時考慮到了潤滑油的粘溫特性，并在計算模型中實現(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、用流體計算軟件FLUENT對液體靜壓軸承的潤滑油膜的有限元模型進行求解，得到潤滑油膜的溫度場分布和壓力場分布，并對其分布規(guī)律進行了分析；通過ANSYS Workbench仿真，建立液體靜壓軸承軸瓦、主軸與潤滑油膜的流體-結(jié)構(gòu)耦合模型，計算分析主軸和軸瓦的復合變形，并分析了溫度場和壓力場對主軸和軸瓦變形影響，并對相關(guān)特征幾何部位提取徑向變形，計算出新的油膜間隙與原始的半徑進行比較分析；最后通過相關(guān)的實驗驗證仿真模擬的準確性。結(jié)果說明，靜壓