WMB型液体动静压混合轴承及主轴功能部件

北京航空航天大学科技开发部推出WMB型液压动静压混合轴承及主轴功能部件一．WMB型液体动静压轴承是一种既综合了液体动压轴承和静压轴承的优点又克服厂二者缺点的高新技术产品。它利用孔式环面节流和浅腔节流串连,使压力油进入油腔后产生足够大的静态承载力,将不转动的主轴悬浮在高压油膜中,从而克服J主轴启动时磨损的现象,依靠浅腔阶梯效应,主轴转动后产生巨大的动压承载力,且有高的主轴刚度和抗过载能力,油膜的均化作用使主轴具有极高的旋转精度和运转平稳性。该产品已批量生产,现有“O”和“A”两个系列的轴承和YN、YW、Y…     

有限元方法在旋转接头承载系统设计中的应用

借助大型有限元分析软件Marc分析在旋转接头中非对称三油腔流体静压轴承,求解流场的压力分布,计算油膜的承载能力和刚度,为承载系统的结构设计和应用提供了理论依据.     

不同节流方式的静压轴承承载性能研究

静压轴承节流器对轴承的承载能力和油膜刚性起决定性作用.根据静压轴承节流作用机理,推导和建立毛细管、小孔、滑阀反馈、薄膜反馈4种节流方式下的静压轴承承载能力和油膜刚性的数学模型,对4种节流方式下的静压轴承油膜承载性能进行计算与分析.计算结果表明:采用固定节流器的静压轴承油膜刚性较差、承载能力低,采用可变节流器的静压轴承承载能力较高,理论上可达到无穷大的油膜刚度.     

外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承

液体静压轴承结构是多样的,在我国广泛采用的定压式液体静压轴承中,有固定节流、可变节流、反馈可变节流等形式,反馈可变节流液体静压轴承,其油膜刚度较高,但结构比较复杂,使用受到一定限制。内反馈节流液体静压轴结构比较简单,但制造精度要求较高,由于主轴挠度的干扰,影响了内反馈节流液体静压轴承油膜刚度的提高,同时油腔部分的摩擦面较大,产生较大的温升,因此,也不够理想。我校在高速磨削与磨床的研究中,曾对外间隙节流液体静压轴承进行过试验研究,现已成功地用于MS1320高速外圆磨床产品,获得了良好的效果,对于中小型机床是非常适用的。但外间隙节流液体静压轴承属固定节流,轴承刚度的提高受到一定的限制,为了扩大外间隙     

腔内孔式回油液体静压轴承

一、前言实践证明,液体静压轴承能适应高精度、高效率和重型的机床主轴系统的性能要求,因此,液体静压轴承在这三种类型机床上得到了广泛的应用。而过去广泛采用的定压式静压轴承中,可变节流形式的静压轴承,其油膜刚度较高,但结构比较复杂,在中小型机床上应用受到一定的限制。能否设法在固定节流形式的基础上,经济合理地提高油膜刚度,这就是我们设计和试验新的型式静压轴承的指导思想。同时,我们在新结构的设计中,还考虑了主轴挠度在轴承油膜范围内对油膜刚度的影响,而将主轴挠度的不利因素转化为对提高油膜刚度的有利因素。新的结构型式——腔内孔式回油液体静压轴     

提高车床主轴的承载能力

向心推力静压轴承刚度低,是因为装在这种轴承上的主轴,当切削力加在主轴悬臂端上,在前和后静压支承的径向和端面间隙范围内产生了倾斜。为了提高静压轴承的刚度即车床主轴的承载能力,可采用以下措施:优化设计两支承间距;改进轴承结构;提高主轴抗弯刚度;在薄片式多通分流阀基础上研制新的静压支承供油     

液体静压轴承——主轴系统动态性能的研究

本文以小孔节流四油垫静压轴承——主轴系统为例,研究了主轴转速、主轴弯曲变形和油腔油液的可压缩性等因素对静压轴承的影响;研究了静压轴承的线弹性系数与线阻尼系数和角刚度系数与角阻尼系数的计算方法,并用它分析计算了MB1520型外圆磨床的静压轴承——主轴系统,获得了一些有价值的研究结果。     

高速插齿机静压主轴支承的设计

应用静压润滑方式,设计了高速插齿机主轴支承结构,使其具有良好的润滑特性以及较高的支承刚度和支承精度.     

立式双立柱数控工作台的安装工艺设计

数控双立柱车床主轴安装高精度双列短圆柱滚子轴承以保证工作台径向跳动,主轴上部装有大承载推力轴承,用于卸去工作台一部分重力,保证工作台端面跳动。主轴调整的好坏直接关系到机床加工精度。工作台一般采用静压导轨结构,为了保证工作台静压导轨的精度和油膜刚度,要求工作台静压导轨油膜间隙控制在0.03~0.04 mm内,使工作台和工作台底座有良好的接触,才能保证工作台静压导轨的正常使用。主轴精度及工作台和工作台底座配合精度的调整,对机床工作精度起着决定性的作用。立式双立柱车床精度的调整,重点在机床主轴精度调整方面。阐述主轴轴承间隙调整和卸荷垫调整方法。按此方法调整装配能有效保证工作台的工作精度。     

基于CFD的静压转台油膜特性分析与油腔设计

针对静压转台回转运动精度不足的问题,以数控磨床的扇形液体静压转台为对象,对单个静压支承结构的位移率和设计间隙进行理论计算,得到油膜承载力与位移率和设计间隙之间的关系。对油腔内部流场进行仿真计算,得到不同油腔结构对油腔流场中承载性能产生的影响规律;根据仿真结果和转台的参数要求选取合适的油腔结构,设计了扇形静压转台;通过流固耦合分析,验证油腔设计的合理性;通过油膜刚度试验,验证了油腔设计的可行性。     

不同油腔形状的高速动静压轴承研究

本文研究了四种不同油腔形状的高速动静压轴承，研究内容包括流量、承载能力，刚度、涡动频率。这四种结构油腔轴承分别是正方形油腔轴承，三角形滑腔轴，圆形油腔轴承，角向小孔轴承。通过对四种轴承性能比较发一同，角向小孔轴承具有最优良的性能。     

机床电主轴动静压轴承性能的仿真和试验研究

先进制造方式需要机床具有高速高精密的电主轴功能部件,选用动静压轴承可以提高车削加工中心电主轴的刚度和回转精度,因此选择动静压轴承作为主轴的支撑形式。轴承周向有4个浅腔形式油腔,以小孔节流形式恒压供油。建立润滑分析模型,分析轴承的承载力、最小膜厚和温升等静态性能指标。在卧式试验台上测试轴承的动态性能,结果表明：刚度随着转速的增加主要呈增大趋势,转速在3 000~6 000 r/min时刚度值比较稳定;水平方向和垂直方向的最大振幅分别为4.5、3.9 μm。若要提高回转精度可对转子轴系进行优化,并做好动平衡及隔振。     

超重力场条件下静压轴承油膜承载性能研究

结合某超重力场下应用液压缸的运动要求,为实现液压缸的高频激振,设计了一种四油腔对称等面积径向静压轴承,阐述了静压轴承的工作原理,计算了静压轴承中油膜的承载能力,并通过拟合获得了油膜的材料参数,仿真分析了油膜的应力应变。结果表明:采用静压支承可以满足液压缸的运动和承载要求,为超重力场下液压缸支承结构的设计提供了一种方法。     

有限元法在静压轴承上的应用

液体静压轴承是依靠一个液压系统供给压力油,经过节流器进入轴承的油腔,把轴浮起在轴承中,保证了轴在任何转速(包括静止)和一定的负载下都与轴承处于完全液体摩擦的状态。因此,液体静压轴承具有较高的承载能力,摩擦阻力极低,刚度高,回转精度高,精度保持性好,寿命长等特点,因而日益被广泛地采用。目前,由于在许多机床、机械设备中广泛采用静压轴承,这对于静压轴承结构的设计和研究就日益迫切,     

基于FLUENT的液体动静压轴承承载特性分析

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.     

基于FLUENT的液体动静压轴承承载特性分析（英文）

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。     

基于可靠性分析的主轴优化设计

基于Workbench软件对加工中心主轴静刚度进行研究。在静力学分析基础上,以主轴质量为约束条件,对主轴进行了静刚度优化设计;在考虑主轴尺寸、载荷、材料性能以及轴承刚度等参数随机分布的情况下,利用概率统计的思想对优化后的主轴进行了six sigma可靠性分析。结果表明,优化后主轴刚度提升17.5%,满足使用要求;可靠性灵敏度分析表明外载荷、轴承刚度以及主轴外径的随机变化对主轴刚度影响较大;优化后的主轴可靠度达到100%,安全可靠。     

精密磨床液体静压轴承的多物理场耦合热分析

为了提高精密磨床的加工精度,以机床主轴系统的液体静压轴承为研究对象。通过应用热流固耦合(Thermal Fluid Solid Interaction,TFSI)方法求解该耦合系统的连续性方程、能量方程和Navier-Stokes方程组,得到耦合系统的油膜压力场、油膜温度场、轴承温度场、轴承变形场等参数。结果表明,随着轴颈转速的增加,滑动轴承油膜压力和温度不断增加;随着供油压力的增加,油膜温度几乎没有变化。文章得出的仿真结果对液体静压轴承的结构设计和工艺参数优化有一定的参考意义,且采用有限元软件计算液体静压轴承耦合传热问题能更有效地反映真实的传热情况。     

高速精密轧辊磨头液体止推轴承油膜性能的数值分析

高速精密轧辊磨头止推轴承的性能是影响轧辊磨床加工稳定性和精度的重要因素。Roynolds方程是滑动轴承油膜压力计算的基础,文中基于有限差分法,对Roynolds方程进行量纲一化处理,并借助MATLAB软件强大的符号运算、数值计算及图形可视化处理功能,进行编程计算,求解了高速精密轧辊磨头止推轴承油膜的完整二维流动Roynolds方程。求解结果表明:液体静压止推轴承具有很高的承载能力和较高的油膜刚性,保证了磨头主轴的旋转精度和运动精度。研究结果对于高速轧辊磨床的整体设计具有一定的参考价值。     

内部节流器静压轴承计算方法的讨论

随着液体静压轴承应用的发展,内部节流器静压轴承的结构形式也得到有关单位的应用与重视;然而,这种节流形式的静压轴承,其油膜刚度应如何计算与实际比较接近,应用在什么场合比较合理,乃是人们所关心的。本文在天津大学有关资料的基础上主要讨论双排进油油腔内部节流器径向静压轴承的刚度计算方法与使用场合。一、双排进油油腔内部节流器径向静压轴承工作原理它的工作原理见图1;在轴承的内表面上,沿轴向开有四个油腔:进油油腔S,敏感