基于小孔節(jié)流的液體動靜壓混合軸承動力特性優(yōu)化研究.pdf

1、高速主軸是實現機械設備高速化的首要條件，而精密高速軸承是主軸單元的核心部件，是實現主軸高速化的關鍵技術，其性能的好壞直接決定了主軸單元的工作質量。液體動靜壓軸承是在液體靜壓軸承的基礎上利用其節(jié)流原理，使壓力油流經節(jié)流器后進入油腔產生靜壓承載力，降低了軸承在啟動和停車時由于潤滑不良而導致的軸頸和軸瓦之間的摩擦磨損;同時，在軸承工作時又充分地利用了油膜的動壓效應，提高了油膜的承載力和靜動態(tài)性能。從而液體動靜壓軸承具有摩擦阻力小、抗振性好以及

2、較高的承載力和油膜剛度而得到廣泛應用。本文主要研究深淺腔動靜壓軸承相關參數對流場內油膜動力特性的影響，并以剛度最大準則為優(yōu)化目標對軸承結構參數進行優(yōu)化，得到合理的軸承結構參數。本文的主要研究內容如下:
　　 在分析動靜壓軸承結構特點及其工作原理的基礎之上，建立了深淺腔動靜壓軸承潤滑理論的數學模型——雷諾方程和流量守恒方程;同時，根據油膜在流場內的工作特性，提出并分析了決定油膜動態(tài)特性的八個動特性系數，并由定義推導得到了油膜剛度系

3、數和阻尼系數的數值求解模型。
　　 在Fluent工具平臺上建立了基于CFD的深淺腔動靜壓軸承油膜流場的數值計算模型;探討了符合深淺腔動靜壓軸承油膜的網格劃分、邊界條件設定和計算參數選擇的方法，油膜三維離散網格模型劃分采用結構網格，劃分網格時采用強制網格尺寸函數來實現計算效率和精度地綜合最優(yōu);利用所建立的模型和CFD計算方法計算得到了深淺腔動靜壓軸承內部油膜流場的壓力分布、速度分布等流場特性。
　　 在Fluent工具平