基于FLUENT的動靜壓軸承特性分析及實驗研究.pdf

1、深淺腔動靜壓軸承綜合了靜壓軸承和動壓軸承的優(yōu)點，穩(wěn)定性好、精度高、壽命長，在精密加工機床、汽輪機、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者大多采用差分法或有限元法來研究滑動軸承的動靜態(tài)特性，這種方法忽略了油膜曲率、慣性項、徑向流場變化等因素對軸承性能的影響。隨著計算流體力學(xué)和計算機技術(shù)的發(fā)展，基于計算流體力學(xué)軟件的有限元方法得到了廣泛應(yīng)用，這種方法方便求解復(fù)雜區(qū)域上的問題。
　　本文以深淺腔動靜壓軸承為研究對象，采用GAMBIT軟件

2、建立了軸承與軸頸之間油膜的三維模型并做了網(wǎng)格劃分。編寫了納入Reynolds邊界條件和實現(xiàn)偏位角迭代的UDF程序。采用FLUENT軟件對該深淺腔動靜壓軸承進行了數(shù)值計算，得到了不同工況下油膜的壓力場、溫度場及承載力、溫升等特性參數(shù)并分析了這些參數(shù)隨轉(zhuǎn)速、偏心率的變化規(guī)律。在理論計算的基礎(chǔ)上搭建了深淺腔動靜壓軸承實驗臺，測量了油膜的壓力和溫度并與FLUENT計算結(jié)果進行了對比，結(jié)果趨勢一致。論文研究內(nèi)容主要包括以下三部分:
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3、)采用GAMBIT軟件的混合網(wǎng)格技術(shù)對油膜三維模型進行了網(wǎng)格劃分，通過預(yù)定義宏編寫了修正油膜壓力的UDF程序，實現(xiàn)了動靜壓軸承油膜Reynolds邊界條件的自動納入;編寫了實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)格移動的UDF程序，控制了油膜偏位角的迭代。
　　(2)建立動靜壓徑向滑動軸承的控制方程和邊界條件，基于FLUENT得到了不同工況下油膜的壓力場、溫度場及相應(yīng)的靜態(tài)特性參數(shù)，將計算結(jié)果與文獻數(shù)值結(jié)果進行對比，吻合較好。
　　(3)搭建深淺腔動靜壓