基于FLUENT的液体动静压轴承数值模拟 被引量：33

1

作者 马涛 戴惠良 刘思仁 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期279-282,共4页

针对多油腔动静压轴承压力油流动的复杂性,使用计算流体动力学软件FLUENT对液体动静压轴承压力场、温度场的分布进行研究,得到了动静压轴承内部压力场、温度场的分布,并进一步分析了承载力与偏心率的关系.

关键词 动静压轴承 计算流体动力学 压力场 有限体积法

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基于CFD的球面动静压气体轴承稳态性能及动态特性分析 被引量：5

2

作者 贾晨辉 崔志武 +3 位作者 邱明 马文锁 高靖 张海江 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期47-54,共8页

基于CFD建立球面螺旋槽动静压气体轴承气膜的有限元模型,数值计算气膜网格点上的压力分布,模拟气膜瞬态流场中复杂的气体流动,得到气膜的压力分布、承载力以及动态特性系数。结果表明:增加供气压力可以有效地增强静压效应,减小气膜厚度... 基于CFD建立球面螺旋槽动静压气体轴承气膜的有限元模型,数值计算气膜网格点上的压力分布,模拟气膜瞬态流场中复杂的气体流动,得到气膜的压力分布、承载力以及动态特性系数。结果表明:增加供气压力可以有效地增强静压效应,减小气膜厚度和增加转速有助于增强动压效应,动静压效应耦合可以提高轴承承载性能,偏心率为0.4~0.5,平均气膜厚度为8~12μm,供气压力为0.5~0.6 MPa时,产生的动静压耦合效应明显,从而可增加气膜的承载性能和轴承高速运行的稳定性;轴承刚度系数随着气膜厚度的增大呈先增加后减小的趋势,随着偏心率的增加而增加;轴承阻尼系数随着气膜厚度和偏心率的增加变化较为复杂,但整体上呈增大的趋势,因此,合理地选取气膜厚度和偏心率能够提高轴承承载性能,改善其动态特性,提高球面动静压气体轴承运行稳定性。 展开更多

关键词 动静压气体轴承 气膜压力 动静压耦合效应 承载性能 动态特性

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新型环面节流静压气体球轴承动特性分析 被引量：12

3

作者 郭良斌 王祖温 +1 位作者 包钢 李军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第23期2069-2073,共5页

通过引入无穷小半径的概念 ,解决了具有整体球窝面的环面节流静压气体球轴承球窝中心点保角变换不存在的数学困难。借助小参数摄动和伽辽金有限元法 ,给出了求解球面坐标系下二维非定常雷诺气体润滑方程的一种近似解法 ,从而建立起分析... 通过引入无穷小半径的概念 ,解决了具有整体球窝面的环面节流静压气体球轴承球窝中心点保角变换不存在的数学困难。借助小参数摄动和伽辽金有限元法 ,给出了求解球面坐标系下二维非定常雷诺气体润滑方程的一种近似解法 ,从而建立起分析该结构球轴承铅垂方向上动态特性的一类理论方法。分析结果证明了新型环面节流气体球轴承具有充分、完全的稳定性能。在结构参数不变的情况下 ,轴承的动态特性随供气压力、气膜间隙高度以及摄动频率的变化而变化。 展开更多

关键词 静压气体球轴承 环面节流 动态压力分布 摄动法 伽辽金有限元法

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基于FLUENT的液体动静压轴承承载特性分析（英文） 被引量：8

4

作者 戴惠良 姚丽娟 彭进利 《机床与液压》 北大核心 2016年第12期110-115,共6页

以浙江帅锋精密机械制造有限公司研发生产的闭式双点肘节式高速超精密压力机为研究对象,研究静压轴承在压力机曲轴支撑端的应用。针对多油腔动静压轴承压力油流动的复杂性,使用计算流体动力学软件FLUENT对液体动静压轴承压力场分布进行... 以浙江帅锋精密机械制造有限公司研发生产的闭式双点肘节式高速超精密压力机为研究对象,研究静压轴承在压力机曲轴支撑端的应用。针对多油腔动静压轴承压力油流动的复杂性,使用计算流体动力学软件FLUENT对液体动静压轴承压力场分布进行研究。介绍了动静压轴承的理论知识和计算流体力学的数值理论,并对主轴转速和供油压力对动静压轴承承载特性的影响做了深入的分析。结果表明:随着供油压力或主轴转速的增加,承载能力随之线性增加。 展开更多

关键词 静压轴承 计算流体动力学 压力场 承载特性

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动静压轴承支撑高速主轴系统基本性能分析 被引量：3

5

作者 董胜先 马求山 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第9期136-139,共4页

以高速主轴水润滑动静压轴承为基础,在双动静压轴承支撑主轴系统实验平台上,分析转速、供水压力、载荷等基本运行参数对系统基本性能的影响,并采用不平衡轴承质量法识别了系统支撑轴承的动特性系数。结果表明:轴承-转子系统静态刚度随... 以高速主轴水润滑动静压轴承为基础,在双动静压轴承支撑主轴系统实验平台上,分析转速、供水压力、载荷等基本运行参数对系统基本性能的影响,并采用不平衡轴承质量法识别了系统支撑轴承的动特性系数。结果表明:轴承-转子系统静态刚度随供水压力和载荷的增大而增大;流量随供水压力升高而增大,而随转速变化较小;利用不平衡轴承质量法识别系统支撑轴承的动特性系数与理论一致性。 展开更多

关键词 动静压轴承 静态性能 动态性能 参数识别

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透平膨胀机组动静压向心浮环轴承静动态性能及稳定性研究 被引量：4

6

作者 熊滨生 郭红 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1-5,共5页

提出一种新型结构的动静压轴承——径向推力联合浮环动静压轴承,将径向浮环和推力浮环做成一体。给出该轴承径向部分的内、外油膜Reynolds方程和边界条件,进行了静、动特性计算和稳定性分析。与同等工况下高速旋转机械中广泛使用的五瓦... 提出一种新型结构的动静压轴承——径向推力联合浮环动静压轴承,将径向浮环和推力浮环做成一体。给出该轴承径向部分的内、外油膜Reynolds方程和边界条件,进行了静、动特性计算和稳定性分析。与同等工况下高速旋转机械中广泛使用的五瓦可倾瓦轴承进行比较,该联合浮环动静压轴承具有摩擦功耗低和较高的旋转稳定性等特点。计算结果表明,这种轴承摩擦功耗降低约20%,失稳转速为125685r/min,可以取代五瓦可倾瓦轴承。 展开更多

关键词 径向推力联合浮环轴承 静态特性 动态特性 刚度系数 阻尼系数 稳定性

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非对称动静压轴承静动特性 被引量：1

7

作者 邓圭玲 刘舜尧 +1 位作者 段吉安 朱均 《中南工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期626-629,共4页

用有限元方法研究了２ 种典型的非对称结构及参数的动静压轴承的静动特性．结果表明：非对称结构及参数的动静压轴承的轴心位置与承载能力及承载角的关系具有特殊性，在工作状态下具有偏心较大、动压与静压共同作用、刚度高、阻尼大且... 用有限元方法研究了２ 种典型的非对称结构及参数的动静压轴承的静动特性．结果表明：非对称结构及参数的动静压轴承的轴心位置与承载能力及承载角的关系具有特殊性，在工作状态下具有偏心较大、动压与静压共同作用、刚度高、阻尼大且刚度Ｋｘｘ与Ｋｙｙ、阻尼Ｄｘｘ与Ｄｙｙ差异显著的特点． 展开更多

关键词 非对称结构 动静压轴承 静动特性 阻尼 轴承

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气体动静压径向轴承试验台研制及实现 被引量：1

8

作者 张君安 呼晓青 方宗德 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第4期415-418,共4页

在对测试模块、加载模块、结构方案、传感器选用等方面进行分析的基础上,采用DWS超精密(纳米级)振动位移测量仪和自动数据采集技术,研制了新型气体动、静压径向轴承性能测试实验台。该实验台可自动测试轴承间隙内周向内压力分布、承载... 在对测试模块、加载模块、结构方案、传感器选用等方面进行分析的基础上,采用DWS超精密(纳米级)振动位移测量仪和自动数据采集技术,研制了新型气体动、静压径向轴承性能测试实验台。该实验台可自动测试轴承间隙内周向内压力分布、承载力、气膜厚度、主轴转速和流量等参数。对被测轴承动态特性的检测表明,该实验台可以较准确地检测出轴承回转过程中轴心的扰动情况。 展开更多

关键词 径向轴承 动态特性 气体动静压测量 实验台

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计入供油压力的螺旋油楔动压滑动轴承动静特性分析 被引量：5

9

作者 王丽丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期77-80,共4页

对螺旋油楔动压滑动轴承的动静特性进行了研究、联立求解雷诺方程、油膜厚度方程和速度方程等,运用有限差分法计算得出有无考虑供油压力情况下,轴承的动静特性参数。结果表明:供油压力使滑动轴承的油膜压力总体上有所提高;供油压力对轴... 对螺旋油楔动压滑动轴承的动静特性进行了研究、联立求解雷诺方程、油膜厚度方程和速度方程等,运用有限差分法计算得出有无考虑供油压力情况下,轴承的动静特性参数。结果表明:供油压力使滑动轴承的油膜压力总体上有所提高;供油压力对轴承的刚度系数和阻尼系数都有不同程度的影响;供油压力的存在加快了流体质点的运动,这对于改善轴承的润滑性能非常有利。因此,研究螺旋油楔动压滑动轴承的动静特性必须计入供油压力的影响。 展开更多

关键词 螺旋油楔动压滑动轴承 供油压力 动静特性

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分布式双向可倾瓦动静压推力轴承的静动特性研究 被引量：1

10

作者 陈润霖 王星兆 +1 位作者 杜辰 刘凯 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第4期65-73,共9页

针对机床主轴对推力轴承的高刚度与高精度要求,用可倾瓦块代替部分静压油垫,提出了一种由可倾瓦块和静压油腔联合承载的分布式双向可倾瓦动静压推力轴承。首先建立了分布式双向可倾瓦动静压轴承的润滑模型,提出了基于平衡点性能合成的... 针对机床主轴对推力轴承的高刚度与高精度要求,用可倾瓦块代替部分静压油垫,提出了一种由可倾瓦块和静压油腔联合承载的分布式双向可倾瓦动静压推力轴承。首先建立了分布式双向可倾瓦动静压轴承的润滑模型,提出了基于平衡点性能合成的轴承静动特性计算方法。针对案例轴承对节流器的结构参数进行了优化,分析了载荷、转速、单边间隙和预负荷系数等因素对轴承性能的影响规律,包括刚度、偏心距和温升等轴承静动特性。结果表明:在合理的参数条件下,该新型可倾瓦动静压轴承的刚度和精度优于双向静压推力轴承,而可倾瓦动压油膜与油腔静压油膜之间的解耦特征,也有利于通过可倾瓦支点进行轴承性能调控。 展开更多

关键词 可倾瓦 动静压推力轴承 静特性 动特性 毛细管节流器

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静压孔位置对油膜支承可倾瓦轴承承载性能的影响分析 被引量：4

11

作者 华尔天 赵天城 +3 位作者 谢荣盛 许永利 项春 徐高欢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1195-1202,1209,共9页

为了提高汽轮机转子系统中支承轴承的油膜刚度,以三瓦油膜支承可倾瓦轴承为研究对象,研究静压孔相对位置对轴承承载性能的影响规律。建立了油膜支承可倾瓦轴承油膜润滑模型,并运用计算流体动力学方法数值求解三维N-S方程,揭示了不同静... 为了提高汽轮机转子系统中支承轴承的油膜刚度,以三瓦油膜支承可倾瓦轴承为研究对象,研究静压孔相对位置对轴承承载性能的影响规律。建立了油膜支承可倾瓦轴承油膜润滑模型,并运用计算流体动力学方法数值求解三维N-S方程,揭示了不同静压孔相对位置下轴承压力分布、最小膜厚、偏心率、刚度等性能参数的变化规律。分析结果表明:在载荷为890 N的情况下,改变孔的位置可以提高轴承油膜刚度;当静压孔相对位置γ=5°左右时,孔位置接近油膜最大压力分布区,与γ=0°时相比,最小膜厚和偏心率分别减小9.8%和48%,主刚度k_(yy)、k_(xx)接近原结构的1.4倍和1.1倍,此时静压孔位置为相对最优位置区域。依据分析结果开发了新型油膜支承可倾瓦轴承(γ=5°),通过试验对比分析了普通滑动轴承与新型油膜支承可倾瓦轴承的综合性能,结果表明,高转速时所开发的新型油膜支承可倾瓦轴承具有更好的承载性能与减振性能。研究结果对油膜支承可倾瓦轴承的性能分析具有一定的参考价值,设计轴承静压孔时可根据油膜压力分布规律对其优化以提高轴承性能。 展开更多

关键词 油膜支承可倾瓦轴承 静压孔 承载性能 计算流体动力学 油膜刚度

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高效精密动静压主轴热动力学耦合特性分析 被引量：4

12

作者 郭力 曹姗 胡靖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1686-1692,共7页

针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主... 针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主轴系统分别进行静态和动态分析,得到轴承油膜温升影响下的主轴静挠度、动挠度和主轴系统的固有频率。结果表明,对于高效精密磨床,轴承油膜的热特性对砂轮主轴系统的静挠度和动挠度具有显著的影响。 展开更多

关键词 液体动静压轴承 主轴 热特性 动态特性

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带螺旋槽和双向微通槽动静压气体轴承静态特性研究 被引量：2

13

作者 李树森 穆岩璞 马添潇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期46-51,共6页

以具有螺旋槽和双向微通槽结构的动静压气体轴承为研究对象,用ANSYS中的Fluent对轴承静态特性进行仿真分析,通过改变螺旋槽和双向微通槽的宽度、深度,研究气膜厚度、主轴转速、偏心率、供气压力等参数对轴承静态特性的影响。结果表明:... 以具有螺旋槽和双向微通槽结构的动静压气体轴承为研究对象,用ANSYS中的Fluent对轴承静态特性进行仿真分析,通过改变螺旋槽和双向微通槽的宽度、深度,研究气膜厚度、主轴转速、偏心率、供气压力等参数对轴承静态特性的影响。结果表明:相对于单向微通槽(轴向微通槽和周向微通槽)结构,采用双向微通槽结构的轴承的承载力和刚度最优;相同条件下,偏心率越大,轴承的承载力越大,刚度越小;主轴转速增高,承载力提升显著,刚度增大;双向微通槽深度增大,轴承承载力先增大后减小,刚度先增大后保持不变;随双向微通槽宽度增加,轴承的承载力和刚度先增大后减小。 展开更多

关键词 动静压气体轴承 螺旋槽 双向微通槽 静态特性

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恒流供油液静压支承静态性能新表达式与应用 被引量：4

14

作者 孟心斋 孟昭焱 《洛阳工学院学报》 2002年第1期61-64,共4页

恒流供油液静压支承是液静压支承两大供油方式之一 ,主要特点是支承油囊的油直接由一个油泵供给而没有中间环节 ,因而系统非常简单也不会堵塞失效 ,但关于此类液静压支承的静、动态性能尚未见报道。本文提出了这类液静压支承的静态性能... 恒流供油液静压支承是液静压支承两大供油方式之一 ,主要特点是支承油囊的油直接由一个油泵供给而没有中间环节 ,因而系统非常简单也不会堵塞失效 ,但关于此类液静压支承的静、动态性能尚未见报道。本文提出了这类液静压支承的静态性能新表达式 ,计算结果证明 :它的静态与动态性能与恒压供油毛细管节流液静压支承近似 ,因此可以说静态性能欠佳 ,动态性能优良。由于这类液静压支承静态性能欠佳 ,在外加载荷作用下其轴心偏移偏大 ,因而不宜用于运动精度要求较高的机床。 展开更多

关键词 恒流供油 液静压支承 静态性能 表达式 应用 液静压开式导轨 恒压供油 动态性能

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新型动静压轴承试验台的设计与研究

15

作者 许尚贤 陆永颐 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1991年第5期60-65,共6页

为深入研究不同工况下动静压滑动轴承的静、动特性,设计、制造和调试成功了一台通用的新型动静压轴承试验台。在该试验台能进行静压和动静压轴承的静特性和动特性试验,并能进行实验数据的自动采集与处理。为中小型滑动轴承设计提供一整... 为深入研究不同工况下动静压滑动轴承的静、动特性,设计、制造和调试成功了一台通用的新型动静压轴承试验台。在该试验台能进行静压和动静压轴承的静特性和动特性试验,并能进行实验数据的自动采集与处理。为中小型滑动轴承设计提供一整套有效的实验研究方法和设备。 展开更多

关键词 轴承 动静压 滑动轴承 试验台

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永磁动静压电主轴的结构设计及可靠性分析 被引量：2

16

作者 张运真 吴阳 +1 位作者 赵亚东 梁兴 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第8期242-246,共5页

为了改善传统磨床传动式电机与角接触球轴承导致的加工精度低、拆卸加工困难等问题,采用动静压轴承和永磁同步电机对其结构进行改进,利用有限元对该主轴进行分析得出主轴的最大形变量为0.0020383mm,由此通过改进可以减小主轴的最大形变... 为了改善传统磨床传动式电机与角接触球轴承导致的加工精度低、拆卸加工困难等问题,采用动静压轴承和永磁同步电机对其结构进行改进,利用有限元对该主轴进行分析得出主轴的最大形变量为0.0020383mm,由此通过改进可以减小主轴的最大形变量,说明结构改进合理。首先,利用ANSYS对电主轴进行建模与静力学分析,其次,为了验证该电主轴的结构是否可靠,确定设计参数及可靠性评估参数,同时根据中心组合法产生样本并利用MATLAB进行响应面的拟合。根据拉丁超立方抽样,对响应面进行10000次抽样,利用MATLAB得出可靠性评估参数的分布特征,运算出可靠性为97%,证明了该电主轴结构有很高的的可靠性。 展开更多

关键词 动静压轴承 永磁同步电机 可靠性 响应面 拉丁超立方抽样

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混合型挤压膜气体轴承承载特性分析 被引量：1

17

作者 石明辉 郭红 +1 位作者 张绍林 宋德红 《轴承》 北大核心 2022年第10期86-92,共7页

针对挤压膜气体轴承悬浮力小的问题,将表面凸台引入挤压膜气体轴承,考虑表面凸台及轴承结构模态振型建立了时变及非稳态的挤压膜气体轴承运转特性分析模型,为解决凸台轴承气膜厚度分布不连续带来的求解困难问题,采用八点离散法对模型离... 针对挤压膜气体轴承悬浮力小的问题,将表面凸台引入挤压膜气体轴承,考虑表面凸台及轴承结构模态振型建立了时变及非稳态的挤压膜气体轴承运转特性分析模型,为解决凸台轴承气膜厚度分布不连续带来的求解困难问题,采用八点离散法对模型离散求解,进而开展该类轴承的承载特性分析。首先分析了光滑轴承和表面凸台轴承的气膜厚度和气压分布,然后分析了凸台参数、安装方式及运转方式对轴承承载特性的影响,结果表明:凸台的引入改变了气膜厚度的分布,提高了气膜压力峰值;悬浮力随台高、台宽、台数及驱动电压增大而增大;LOP型安装方式悬浮力大于LBP型;混合模式下的悬浮力大于纯挤压模式。 展开更多

关键词 滑动轴承 气体动压轴承 挤压膜气体轴承 动静压混合轴承 气膜厚度 气压 承载力

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小孔节流静压气体轴承压降效应的数值分析 被引量：4

18

作者 邱春雷 向远健 +1 位作者 何东亭 尹洋 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期27-32,共6页

孔式节流静压气体轴承存在的压降效应会降低轴承承载性能。为探讨不同轴承结构参数对节流孔出口处压降效应的影响,以小孔节流静压气体轴承为研究对象,采用有限差分法、超松弛迭代法对轴承气膜流场进行计算,得到不同轴承结构参数下气膜... 孔式节流静压气体轴承存在的压降效应会降低轴承承载性能。为探讨不同轴承结构参数对节流孔出口处压降效应的影响,以小孔节流静压气体轴承为研究对象,采用有限差分法、超松弛迭代法对轴承气膜流场进行计算,得到不同轴承结构参数下气膜压力分布。结果表明:节流孔直径和数量、偏心率、节流孔位置以及平均气膜厚度均对节流孔的压降效应产生重要影响;压降效应随节流孔直径和数量的增大而减小,随平均气膜厚度和偏心率的增大而增大,随空气温度升高而降低;节流孔越靠近轴承端面,压降效应越强;转速变化对节流孔压降基本不产生影响,表明压降效应主要与轴承的静态特性有关,与动态性能关系很小。 展开更多

关键词 静压气体轴承 压降效应 小孔节流 静态特性 动态性能

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基于CFD液体动静压球轴承的承载特性分析 被引量：1

19

作者 刘世坦 沈景凤 汪剑 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期373-380,共8页

针对某超高精密磨床用液体动静压球轴承润滑特性的研究,常采用的雷诺方程假设条件较多,计算精度不能满足超高精密轴承设计需要。提出采用基于纳维斯托克斯(N-S)方程的CFD软件分析液体动静压球轴承压力场和温度场分布特征,并探究结构参... 针对某超高精密磨床用液体动静压球轴承润滑特性的研究,常采用的雷诺方程假设条件较多,计算精度不能满足超高精密轴承设计需要。提出采用基于纳维斯托克斯(N-S)方程的CFD软件分析液体动静压球轴承压力场和温度场分布特征,并探究结构参数和工作参数分别对承载力、轴承流量和温升的影响规律及各参数之间的耦合影响。在此基础上,采用正交试验法在满足高承载低温升的多目标前提下,得到液体动静压球轴承最优参数组合。结果表明,这些参数显著影响轴承的承载力和温升,并且还存在交叉耦合影响。分析结果对进一步研究液体动静压球轴承的设计有指导意义。 展开更多

关键词 液体动静压球轴承 计算流体动力学 耦合效应 承载力 温升特性

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流固耦合作用的高速精密轧辊磨头动静压轴承油膜性能研究 被引量：4

20

作者 张晓斐 吴怀超 +1 位作者 令狐克均 晏文孟 《机床与液压》 北大核心 2019年第19期20-26,共7页

根据一种高速精密轧辊磨床可调式动静压轴承的工作原理求出其在不同接触状态时所受的接触力。采用双向流固耦合分析方法,对轴承处于正常挤压、极限松弛和极限挤压状态时在不同供油压力情况下的轴承润滑油膜的压力分布及其静力学分析,用... 根据一种高速精密轧辊磨床可调式动静压轴承的工作原理求出其在不同接触状态时所受的接触力。采用双向流固耦合分析方法,对轴承处于正常挤压、极限松弛和极限挤压状态时在不同供油压力情况下的轴承润滑油膜的压力分布及其静力学分析,用以满足国产高速精密轧辊磨头综合测试实验的要求。结果表明:随着轴承供油压力的增大,轴承油膜的油膜压力增大,轴承的形变量减小;随着轴承挤压程度的加深,轴承的油膜压力增大,应变加剧;随着主轴旋转速度增大,轴承油膜的油膜压力增大。 展开更多

关键词 动静压轴承 流固耦合 静力学分析 油膜压力

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