大功率高精密硬車削液體靜壓電主軸熱態(tài)特性研究及流—固耦合分析.pdf

1、車削加工是一種最為重要和最為基本的機械加工工藝方法。傳統(tǒng)的車削技術不能夠實現(xiàn)高硬度、高強度的材料加工，制約我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。硬車削技術是一種能夠直接對高硬度(55HRC～65HRC)、高強度的淬硬鋼進行車削，將車削作為精加工或者最終加工的先進切削加工技術。由于硬車削技術具有車削效率高、加工工藝潔凈、加工精度高等優(yōu)點。在西方的發(fā)達國家，硬車技術的應用成功替代磨削技術，實現(xiàn)對各種高強度、高硬度材料的加工。我國與國外的硬車削技術還存在一定

2、的差距。
　　機床的主軸是硬車削機床的一個關鍵部件。液體靜壓主軸具有高剛度、高回轉精度、高阻尼等特性能夠滿足硬車削技術的要求。然而對于液體靜壓軸承承載特性、溫升特性以及回轉誤差測量技術的研究仍然不足。本文以液體靜壓主軸系統(tǒng)為研究對象，分別通過經(jīng)典的數(shù)值計算和有限元分析軟件平臺對液體靜壓軸承的壓力、溫升、流場、剛度以及回轉誤差測量技術進行研究。
　　根據(jù)經(jīng)典液體靜壓軸承的設計理論的方法分別對徑向軸承和止推軸承的流量、剛度和平均

3、溫升等進行數(shù)值計算。
　　基于ANSYS平臺，采用有限元分析方法對徑向軸承和止推軸承的油膜進行全參數(shù)化建模。并通過FLUENT流體力學軟件平臺對其靜態(tài)和動態(tài)特性進行分析，研究液體靜壓軸承油膜的壓力場、溫度場以及流場的分布規(guī)律;分析不同偏心率條件下，徑向軸承和止推軸承的剛度特性，并且將有限元方法與經(jīng)典數(shù)值計算方法進行對比。
　　在研究靜壓油膜的靜態(tài)和動態(tài)特性基礎之上，實現(xiàn)主軸系統(tǒng)全參數(shù)化三維實體建模。通過ANSYS、FLUEN