端面波動(dòng)對液體靜壓止推軸承靜動(dòng)態(tài)特性影響研究分析.pdf

1、主軸是旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)的重要部件，其運(yùn)動(dòng)精度直接影響系統(tǒng)使用性能，于是主軸的核心部件——軸承就顯得至關(guān)重要。因此，探索和提升軸承的運(yùn)動(dòng)精密度和性能需求對研究精密加工具有重要的價(jià)值。在機(jī)械加工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，軸承同時(shí)受到軸向載荷和徑向載荷的作用，尤其對于液體靜壓止推軸承，軸向載荷更為突出，加之在加工過程中因誤差的存在，軸承的端面不同程度的存在尺寸誤差，工作狀態(tài)中的軸向振動(dòng)以及溫升等原因，決定了止推軸承在工作狀態(tài)會(huì)不可避免的產(chǎn)生軸向跳動(dòng)，從而

2、產(chǎn)生端面波動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著加工的精密度。因此，研究端面波動(dòng)產(chǎn)生的影響，顯得尤為重要。
　　針對液體靜壓止推軸承的端面波動(dòng)問題，本文從占主導(dǎo)地位的基頻諧波跳動(dòng)入手，將其納入封油面間隙變化方程，通過對端面波動(dòng)影響下的構(gòu)建止推軸承建模，模擬封油面間隙變化情況，選用有限差分計(jì)算極坐標(biāo)系下Reynolds方程，獲得封油面上的壓力分布，分析討論了端面基波的周期、幅值和相位以及油膜厚度、靜壓腔個(gè)數(shù)對靜壓止推軸承特性的影響。具體工作內(nèi)容如下:<

3、br>　　(1)對端面波動(dòng)作用下的止推軸承進(jìn)行了建模，確立了其結(jié)構(gòu)參數(shù)，推導(dǎo)了含有離心慣性力項(xiàng)在內(nèi)的柱型坐標(biāo)系Reynolds方程，根據(jù)止推軸承的模型推算了端面波動(dòng)下的油膜厚度表達(dá)式。
　　(2)對端面波影響下的液體靜壓止推軸承模型進(jìn)行了數(shù)值分析計(jì)算，綜合考慮Reynolds方程和流量里連續(xù)方程，采用有限差分法，對其進(jìn)行離散求解，推導(dǎo)了止推軸承封面面壓力分布和靜壓腔壓力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以有限差分編寫MATLAB程序?qū)ζ淝蠼庥?jì)算。

4、r>　　(3)推導(dǎo)出了靜壓推力軸承的靜態(tài)特性的一系列求解公式，提出了動(dòng)壓比例系數(shù)的概念并對其計(jì)算方法進(jìn)行了說明和推導(dǎo)。采用自行編制的有限差分法，對端面波動(dòng)參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)行變換，分析了不同轉(zhuǎn)速、油膜厚度、靜壓腔數(shù)量和端面波動(dòng)周期、曲面幅值、靜壓腔相位角等參數(shù)相互影響下的靜態(tài)特性變化情況。
　　(4)推導(dǎo)出了非定常運(yùn)動(dòng)Reynolds方程以及止推軸承的剛度和阻尼計(jì)算公式，分析了端面波動(dòng)參數(shù)對剛度及阻尼系數(shù)的影響，得到了不同轉(zhuǎn)速、油膜