欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:32152189
大小:5.08 MB
页数:69页
时间:2019-01-31
《基于fluent软件的机床主轴静压轴承的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要静压轴承具有摩擦系数小、工作寿命长、高精度、高刚度、承载能力大、运行平稳等特点,广泛的应用于各类重型设备中,并已成为重型机床系列的核心部件。然而在国内重型数控设备中应用静压轴承尚存在诸多问题,如径向轴承的主轴精度控制问题,对油腔结构的合理性进行系统理论研究的成果很少,关于高速工况下油的温升问题,静压支承中具体的摩擦学行为和失效机理尚不完全清楚,导致国产数控镗床转速不能提高,加工精度比较低。因此,有必要对于恒压静压支承绝热条件下的压力场、速度场,温度场进行综合系统的理论研究和分析。由于静压轴承是依靠外部油源供给压力油,在轴瓦与主轴之间建立静压承载刚性油膜,使主轴悬浮于
2、油膜之上,实现轴的支撑和润滑的轴承。轴与轴瓦之间的介质液压油将二者隔开,避免了金属间的直接摩擦。因而轴承温度产生的主要原因是主轴与液体的摩擦,轴瓦与液体的摩擦,以及液体自身的内摩擦等,这些都与静压油有关,因此,对静压轴承内润滑流体的分析很重要。本文借助于计算流体力学知识,采用计算机求解方法对静压轴承进行仿真分析。首先确定FB260镗床主轴的静压轴承为研究对象,应用gambit对模型进行建模,划分网格,并设置边界条件。再通过导入FLUENT,对模型设置边界条件参数,经过迭代计算后,得到模型的压力场,速度场和温度场。结果表明:主轴做逆时针高速旋转时,静压轴承的油腔右侧处附近
3、有一明显的低压区,同时高压区分布在两油腔静压油交汇处的位置。在对静压轴承内部流体的温度进行计算时,高温出现在刚性油膜位置,低温位置出现在静压油腔常温边界处。并通过由计算得来的彩色云图对模型分析原因,并提出改进的观点。通过本文的研究,作者提出了利用CFD技术对液体静压轴承进行三维数值模拟的方法,计算结果能够有效反映轴承内的流动状态,弥补了液体静压轴承试验方法中理论依据的不足。在研究中同时得到关于径向静压轴承的压力场,速度场和温度场的彩色分布云图,为轴承优化设计提供一个新的计算方法和参考依据。关键字:静压轴承,‘计算流体力学,GAMBIT,FLUENTAbstractFor
4、itscharacteristicsofsmallfrictioncoefficient,longservicelife,highprecisionandhighrigidity,greatloadcapacity,smoothrunningandSOon,HydrostaticBearingiswidelyusedinvarioustypesofheavyequipmentsandhasbecomethecorecomponentofheavy—industrytoolmachines.However'indomesticmanufacturingindustry,t
5、herearestillhasSOmeproblemsofthehydraulicbearingapplicationinnumericalcontrolheavy-dutyequipments.Forexample,thereareveryfewtheissuesaboutthetheoreticalresearchonthespindleprecisionoftheradialbearing,thestructurerationalityofthefluidchamber;theoilhightemperatureinhigh-speedconditions.The
6、principlepresentedabouttherationalityofthestructureofthefluidchamber,theproblemoftheoiltemperaturerisinginhigh—speedconditions,thespecificactsoftribologyandthefailuremechanisminthebearingarenotyetentirelyclear.SothespeedofthespindleCallnotbeenhancedandtheprecisionmachiningisrelativelylow
7、innumericalboringmachines.Itisnecessarytomakeasystemtheoreticalresearchandanalysisaboutthedistributionsofthepressure,speedandtemperatureundertheconditionsofconstantpressureandinsulationinthehydraulicbearing.Accordingtotheexternaloilsourcestosupplypressure-oil,ahydrostatic
此文档下载收益归作者所有