球體研磨機(jī)雙油膜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及特性研究.pdf

1、雙自轉(zhuǎn)研磨盤(pán)球體研磨機(jī)是用于批量加工高精度球的重要裝備。雙轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)的軸承作為旋轉(zhuǎn)支承件，對(duì)球體研磨機(jī)的加工精度具有重要影響?，F(xiàn)有的雙自轉(zhuǎn)研磨盤(pán)球體研磨機(jī)都采用滾動(dòng)軸承，具有摩擦磨損大、精度壽命有限、壽命分布離散、減振性差等固有缺點(diǎn)。液體靜壓軸承由于具有精度高、壽命長(zhǎng)、減振性好等優(yōu)異性能，是替代滾動(dòng)軸承的理想方案，但應(yīng)用于雙自轉(zhuǎn)球體研磨機(jī)還存在整體結(jié)構(gòu)布局困難、雙層供油難以實(shí)現(xiàn)、立式結(jié)構(gòu)油液密封困難、雙油膜軸承流場(chǎng)性能和承載特性?xún)?yōu)化困難等

2、技術(shù)難題，迫切須要進(jìn)行針對(duì)性的系統(tǒng)深入地研究。
　　 本文根據(jù)球體研磨機(jī)雙自轉(zhuǎn)研磨盤(pán)獨(dú)特結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)了雙油膜靜壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)為外主軸采用空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)主軸位于外主軸內(nèi)；外軸承緊固于殼體內(nèi)，內(nèi)軸承嵌于外主軸內(nèi)壁。針對(duì)內(nèi)軸承隨外主軸同步旋轉(zhuǎn)，供油難以形成的難題，提出了在外主軸外表面開(kāi)設(shè)環(huán)形油槽以實(shí)現(xiàn)內(nèi)軸承四個(gè)油腔同時(shí)供油的新方法。針對(duì)球磨機(jī)采用雙轉(zhuǎn)子立式結(jié)構(gòu)，提出利用高壓氣流的屏障作用有效克服回油槽的油向下滲漏的氣密封方式，彌補(bǔ)了傳

3、統(tǒng)機(jī)械密封方式難以實(shí)現(xiàn)有效密封的弱點(diǎn)。
　　 建立了利用CFD方法的小孔節(jié)流無(wú)周向回油槽靜壓徑向軸承計(jì)算模型和小孔節(jié)流環(huán)形油腔靜壓止推軸承油膜流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型；探討了符合無(wú)周向回油槽靜壓徑向軸承和環(huán)形腔靜壓止推軸承油膜幾何尺度特征的離散網(wǎng)格劃分與邊界條件及計(jì)算參數(shù)選擇的方法，采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與分塊劃法及網(wǎng)格尺寸函數(shù)確保了徑向軸承和止推軸承三維油膜網(wǎng)格的協(xié)調(diào)性，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率與計(jì)算精度的綜合最優(yōu)。利用所建立的模型和CFD計(jì)算方法系統(tǒng)

4、研究了徑向軸承供油壓力、偏心率和進(jìn)油孔徑對(duì)流場(chǎng)分布的影響規(guī)律；研究了軸承間隙、節(jié)流孔徑和供油壓力對(duì)軸承承載能力、剛度和流量的影響規(guī)律；揭示了供油壓力和節(jié)流孔徑等對(duì)低速重載環(huán)形腔靜壓止推軸承油膜流場(chǎng)形態(tài)與靜態(tài)特性的影響規(guī)律。
　　 對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)工程計(jì)算方法和本課題提出的雙油膜靜壓轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性數(shù)值研究方法進(jìn)行了比較研究。研究表明，根據(jù)本課題數(shù)值模擬方法計(jì)算的結(jié)果能夠反映雙油膜靜壓轉(zhuǎn)子的工程特征，可以作為雙油膜靜壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析和