高速电主轴油气润滑流场仿真分析

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1、2014年3月润滑与密封Mar．2014第39卷第3期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．39No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．03．018高速电主轴油气润滑流场仿真分析袁忠秋张珂张丽秀吴玉厚(沈阳建筑大学交通与机械工程学院辽宁沈阳110168)摘要：利用三维软件Solidworks对电主轴进行建模，研究在不同转速下油气润滑流体流经电主轴时的速度场分布情况；分析电主轴转速、电主轴定转子间隙对润滑流场的影响。结果表明：随着电主轴转速增加，润

2、滑流体流出电主轴的速度不断增大，当转速超过一定值后润滑流体流场变化剧烈，且出口处流场的最大速度区域出现位置一般呈90。夹角分布；流体流经定转子间隙时，速度场在轴向上呈现先增加后减小的趋势，在径向上呈现由转子表面向定子表面递减的趋势；通过增加出口长度的方法，可以提高回流现象出现的临界转速。关键词：电主轴；油气润滑；流场分析；回流临界转速中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)3—079—5SimulationAnalysisonOilandGasLubric

3、ationFlowFieldofHighSpeedMotorizedSpindleYuanZhonflqiuZhangKeZhangLixiuWuYuhou(SchoolofTrafficandMechanicalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，ShenyangLiaoning110168，China)Abstract：Themodelofmotorizedspindlewasbuiltusingthree—dimensionalsoftwareSol

4、idworks，thevelocitydistribu—tionwasresearchedwhenlubricatingfluidflowsthroughthemotorizedspindleatdifferentspeeds，andtheeffectofthespindlespeedandthegapbetweenthestatorandrotorofmotorizedspindleonthelubricationflowfieldwasanalyzed．Theresultsshowthat，

5、alongwiththespindlespeedincreasing，thelubricatingfluidflowspeedisincreased，whenthespindlespeedexceedsacertainvalue，thelubricationfluidflowfieldchangesdramaticallyandtheareaofmaximumspeedofoutletflowisgenerally90angledistribution．Whenfluidflowsthrough

6、therotorstatorgap，thevelocityfieldintheaxialdirectionshowsfirstincreasethendecreasetrend，anditpresentsdecreasetrendfromtherotorsurfacetothestatorsurfaceinthera—dialdirection．Increasingthelengthoftheoutletcanincreasethecriticalspeedofrefluxphenomenon．

7、Keywords：motorizedspindle；oilandgaslubrication；flowfieldanalysis；backflowcriticalspeed高速数控机床是装备制造业的技术基础和发展方热点。兰州理工大学的朱绪胜对电主轴中油气两相向之一，是装备制造业的战略性产业，高速数控机床流进行了研究，发现油气润滑过程中润滑油不是被雾的工作性能，首先取决于高速主轴⋯。电主轴作为高化而是形成了小油滴，与压缩空气混合在一起进行润速机床的关键部件，它的性能优劣直接影响到机床的滑；压缩空气

8、的进气口速度影响雷诺系数，进而影响加工效率和精度。当电主轴工作时，主轴内部电机发润滑油在管道内的输送。北京科技大学的Chen热及轴承的摩擦会产生很高的热量，并导致热应力及Dongju等研究了热变形对主轴加工精度的影响。沈热变形，影响机床的加工精度，因此必须对电主轴进阳建筑大学的闫大鹏等对油气润滑的基本原理以及行有效冷却及润滑。优点进行了细致研究，得出了油气润滑技术将微量的油气润滑是目前国内外公认的润滑效果好，污染润滑油分别连续不断地、精确地供给每一套主轴轴小的高速电主轴润滑方式，因此成为专家学者