動靜壓軸承加工質(zhì)量及彈性變形對其性能的影響研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、動靜壓軸承是一種既綜合了液體動壓和靜壓軸承的優(yōu)點,又克服了兩者缺點的新型油膜軸承。目前,研究者對動靜壓軸承基本特性進行了大量研究工作,但未考慮加工質(zhì)量和彈性變形的影響。然而,研究表明加工質(zhì)量所產(chǎn)生的誤差和彈性變形量與油膜厚度的數(shù)量級相近,對其動靜態(tài)特性影響顯著。因此,本論文基于動靜壓軸承的基本理論,研究上述因素對軸承性能的影響,不僅有利于完善動靜壓軸承的設計理論,也為動靜壓軸承的加工制造提供理論指導。
   本文以雷諾方程為基礎

2、建立了動靜壓軸承油膜性能的數(shù)學模型,采用有限差分方法對其數(shù)學模型進行離散化,運用現(xiàn)代數(shù)值分析工具MATLAB進行編程,對理想軸承的動靜態(tài)特性進行研究。結(jié)果表明:當主軸的偏心率較小時,動壓效應較弱,主要以靜壓來滿足軸承的工作要求;當主軸偏心率較大時,動壓效應較強,動壓則成為軸承的主要壓力來源。此外,在動載荷作用下,主軸軸心位置不斷變化,其運動速度可以分解為偏心距變化率和偏位角變化率,前者會產(chǎn)生擠壓效應,后者則增加楔效應的作用。為便于直觀描

3、述軸承的工作特性,還利用了準穩(wěn)定軸承法繪制軸心的運動軌跡曲線。
   在上述理想軸承動靜態(tài)特性研究的基礎上,開展了加工質(zhì)量對動靜壓軸承性能影響的研究。經(jīng)研究得出:在輕載工況下,因為油膜厚度比較大,所以表面粗糙度對油膜性能的影響很小,可以忽略不計;在重載工況下,要求很高的油膜壓力來提供軸承的承載力,如果過多的依賴動壓效應來提高油膜壓力,勢必會增大偏心率,同時降低最小油膜厚度,而油膜厚度和表面不平度的數(shù)量級相近,就很容易出現(xiàn)油膜厚度

4、過薄的情況,甚至出現(xiàn)干摩擦,影響油膜的正常使用。
   此外,本文還分析了尺寸公差及形狀公差對軸承性能的影響規(guī)律。尺寸公差和形狀公差都將引起軸承油膜間隙的變化。在選擇尺寸公差時,盡量使公差帶所確定的初始間隙更小,以便更有效的發(fā)揮動靜壓軸承的能力。在討論形狀誤差時,主要對帶橢圓內(nèi)表面的軸承進行研究。當軸承內(nèi)表面的橢圓形狀繞主軸的軸心線逆時針旋轉(zhuǎn)時,軸承的承載力先減小后增大再減小,尤其在長軸與偏位線垂直時,承載能力最強。
  

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