基于固定节流的液体静压轴承静态性能研究

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1、基于固定节流的液体静压轴承静态性能研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：魏振兴指导教师：江桂云副教授学位类别：工程硕士（机械工程领域）重庆大学机械工程学院二O一五年五月StudyonthestaticperformanceofHybridbearingwithfixedthrottledeviceAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByWeiZhenXingSupervisedbyAss.Prof.JiangGuiyunSp

2、ecialty：MechanicalEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要液体静压轴承具有使用寿命长、承载能力大、精度保持性好及运行稳定可靠等优点，被广泛应用于现代机械装备中。近年来，国内外学者对静压轴承在承载能力、轴承结构、节流器等方面开展了广泛的研究，静压轴承也得到了进一步的推广和应用。本文对基于两种不同固定节流（小孔节流器和毛细管节流器）的液体静压轴承的动静态性能进行理论研究，并对其进行几何建模及仿真分析。①首先，阐述了

3、两种固定节流器的作用、工作原理及其数值方法，同时还构建了轴承的摩擦功耗、承载力和温升等数学模型。②其次，采用Solidworks软件建立油膜轴承几何模型，运用ICEM划分油膜轴承网格，采用FLUENT软件模拟油膜轴承流场等，给出轴承油膜ICEM网格划分方法步骤和FLUENT仿真求解设置等。③再次，在ICEM中建立两种固定节流装置的液体静压轴承油膜流场的数学模型，利用FLUENT流体仿真软件，对轴承油膜的压力和温度分布情况进行数值求解。并将两种固定节流的轴承油膜特性仿真结果进行对比，分析固定节流的液体静压轴承偏心率、供油压力和主轴转速等参数变化时对轴承油膜静态特性的影响。④最后，搭建轴承油

4、膜实验台，基于FLUENT模拟仿真的工况设置，对两种固定节流的液体静压轴承进行油膜压力和油膜温度的实际测量，所测得的数据与FLUENT仿真结果相近，验证了FLUENT模拟仿真结果的正确性。通过对基于固定节流的液体静压轴承进行油膜仿真、油膜动静态特性对比，建立油膜轴承实验台，进行实测验证仿真结果，揭示了当偏心率、供油压力和主轴转速等参数变化时，轴承油膜承载特性的变化规律，对液体静压轴承的结构设计和实际应用具有一定的指导意义。关键词：静压轴承，固定节流，FLUENT，承载特性I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTHybridbearingsformanyadvantages,such

5、as,longservicelife,greatbearingcapacity,goodaccuracy,andstabilization,havebeenwidelyutilizedinmodernmachineryequipment.Inrecentyear,researchershavepaidmoreattentiontotheprojectsofcarryingcapacity,structure,throttleetc.Thispapermainlystudythetheoreticalknowledgeofhybridbearingsbasedontwodifferentf

6、ixedthrottledevices(orificeandcapillarythrottledevices),buildthegeometricanalysismodelandanalyzethecharacteristicsofhybridbearing.①Atthebeginning,thepresentpaperinvestigatethefunctionandworkingprinciple,buildandanalyzethebearingfrictionpowerconsumption,carryingcapacityandtheeffectoftemperatureont

7、heperformanceofbearing.②Secondly,thegeometricmodeloftheoilfilmbearingisestablishedusingSolidworkssoftware.ICEMsoftwareisutilizedtodividetheoilfilmgrid,andthentheflowfieldofthehybridbearingisinvestigatedbytheFLUENTsoftw