基于FLUENT軟件的機床主軸靜壓軸承的研究.pdf

1、靜壓軸承具有摩擦系數(shù)小、工作壽命長、高精度、高剛度、承載能力大、運行平穩(wěn)等特點，廣泛的應(yīng)用于各類重型設(shè)備中，并已成為重型機床系列的核心部件。然而在國內(nèi)重型數(shù)控設(shè)備中應(yīng)用靜壓軸承尚存在諸多問題，如徑向軸承的主軸精度控制問題，對油腔結(jié)構(gòu)的合理性進行系統(tǒng)理論研究的成果很少，關(guān)于高速工況下油的溫升問題，靜壓支承中具體的摩擦學(xué)行為和失效機理尚不完全清楚，導(dǎo)致國產(chǎn)數(shù)控鏜床轉(zhuǎn)速不能提高，加工精度比較低。因此，有必要對于恒壓靜壓支承絕熱條件下的壓力場、

2、速度場，溫度場進行綜合系統(tǒng)的理論研究和分析。 由于靜壓軸承是依靠外部油源供給壓力油，在軸瓦與主軸之間建立靜壓承載剛性油膜，使主軸懸浮于油膜之上，實現(xiàn)軸的支撐和潤滑的軸承。軸與軸瓦之間的介質(zhì)液壓油將二者隔開，避免了金屬間的直接摩擦。因而軸承溫度產(chǎn)生的主要原因是主軸與液體的摩擦，軸瓦與液體的摩擦，以及液體自身的內(nèi)摩擦等，這些都與靜壓油有關(guān)，因此，對靜壓軸承內(nèi)潤滑流體的分析很重要。 本文借助于計算流體力學(xué)知識，采用計算機求解方

3、法對靜壓軸承進行仿真分析。首先確定FB260鏜床主軸的靜壓軸承為研究對象，應(yīng)用gambit對模型進行建模，劃分網(wǎng)格，并設(shè)置邊界條件。再通過導(dǎo)入FLUENT，對模型設(shè)置邊界條件參數(shù)，經(jīng)過迭代計算后，得到模型的壓力場，速度場和溫度場。 結(jié)果表明：主軸做逆時針高速旋轉(zhuǎn)時，靜壓軸承的油腔右側(cè)處附近有一明顯的低壓區(qū)，同時高壓區(qū)分布在兩油腔靜壓油交匯處的位置。在對靜壓軸承內(nèi)部流體的溫度進行計算時，高溫出現(xiàn)在剛性油膜位置，低溫位置出現(xiàn)在靜壓油