高速轧辊磨床主轴系统动静压轴承供油液压系统的开发

介绍了普通轧辊磨床主轴系统动静压轴承供油方式的特点,并对常用的普通动静压轴承的恒流量供油系统和恒压供油系统进行了详细的对比分析,在此基础上,设计了高速轧辊磨床主轴系统动静压轴承的供油液压系统,结果表明,相较于常用的普通动静压轴承的恒压供油系统,高速动静压轴承的恒压供油系统的压力稳定性更好,压力调节更方便和可靠.     

精密阶梯形液体动静压轴承（二）

四、轴承主要设计参数的确定和一般液体静压轴承的要求一样,液体动静压混合轴承的设计问题,主要也是要解决轴承的结构参数和性能计算,使轴承在工作载荷下获得最大刚性、最低温升、反应灵敏而稳定。对于阶梯形液体动静压混合轴承,要特别注意零速下承载能力必须足以保证主轴在起动、工作、停车全过程都不发生轴与轴承间的接触,而供油压力和流量又尽可能地小。     

浅谈液体动静压轴承

液体动静压轴承是在液体动压轴承和液体静压轴承的基础上发展起来的新型油膜轴承。在动压轴承的基础上,于适当的位置开设适当数量和大小的静压腔,这些静压腔都配备适当的静压供油系统,同时又配备一套动压供油系统,从而形成液体动静压轴承。 液体动静压轴承的出现,是随着机械工业的发展,为适应更高转速、更高承载力、更高油膜刚度的要求而出现的新型油膜轴承。液体动静压     

PM流量控制器节流液体静压轴承静动态特性分析

将PM流量控制器用于无周向回油槽四腔向心静压轴承,建立了PM流量控制器静压轴承数学模型,重点研究分析了轴承结构参数及PM流量控制器参数对静压轴承特性的影响。研究结果表明:轴承轴流封油边系数越小、周流封油边系数越大,轴承油膜刚度和承载力越大,初始油膜间隙增大,油膜刚度减小;润滑油动力粘度较大且初始油膜间隙较小时,油膜刚度和承载力较大;液阻比越小,比流量越大,油膜刚度越大;供油压力越大,油膜刚度、承载力和流量越大。同时基于线性化下液体静压轴承系统的传递函数,利用Matlab Simulink软件在时域和频域内分别研究了静压轴承系统的动态特性。研究结果表明:在阶跃载荷作用下,随着供油压力和比流量的提高,过渡过程时间越短,静压轴承系统的动态特性越好;在正弦载荷作用下,提高供油压力、比流量都会使轴心偏移量的稳态幅值减小,油膜动刚度增大,且供油压力较比流量对系统频率特性的影响显著。     

基于小孔节流的静压油膜轴承动态特性分析

静压轴承的动静态特性在很大程度上受到节流装置的影响,以小孔节流的静压轴承为研究对象,开展其动态特性理论的研究。利用两平行平板缝隙液体流量公式推导了轴承油腔流出的流量数学模型,并充分考虑了主轴转子速度对流量的影响因素,使之更符合实际工况;在对小孔节流后流入轴承油腔的流量方程进行线性化处理的基础上,建立了静压轴承系统的流量连续性方程;结合轴承-主轴系统动力学方程,推导出小孔节流的静压轴承系统动态特性的传递函数,分析了小孔节流静压轴承系统的动态特性。结果表明:小孔节流的四油腔静压轴承动态响应速度在0.06~0.12 s范围内变化,增大供油压力、油腔承载面积、主轴转速及减小油膜粘度、油膜间隙等均有助于提高轴承系统的响应速度。研究结果对于指导工程设计具有一定的参考价值。     

有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计

针对小孔节流深浅腔动静压轴承的性能优化问题,基于平行平板扩散流动计算模型及流量守恒原理,推导了微元控制体边界压力的插值函数,提出了分析小孔节流深浅腔动静压轴承的油腔压力、承载力、静刚度、进油流量及温升等承载特性的有限体积计算方法。使用该方法研究了供油压力、主轴转速、进油孔径、浅腔深度、初始油膜厚度等参数对小孔节流深浅腔动静压轴承承载特性的影响规律,从而得到了以上相关参数的优化区间。在此基础上,采用四因素三水平的正交试验法,在满足多目标性能最优的前提下,得到了小孔节流深浅腔动静压轴承结构参数与工作参数的最优组合。以该组参数试制了小孔节流深浅腔动静压轴承并建立了试验平台,测量了不同转速及供油压力下油腔的压力值。试验结果表明,轴承油腔压力试验数据及理论计算值随主轴转速的变化趋势一致;误差在11%以内。验证了有限体积法与正交试验法相结合的动静压轴承结构优化设计方法的正确性。     

动静压油膜轴承润滑系统的低温启动调整

本文介绍了摩根动静压油膜轴承,对轧辊和油膜轴承进行受力分析;明确了润滑系统供油管路的功能。经调整,解决了冬季油膜轴承润滑油流量低的问题。     

摩根动静压油膜轴承润滑系统在板带轧机的改进

介绍了摩根动静压油膜轴承，对轧辊和油膜轴承进行受力分析；明确了润滑系统供油管路的功能，并作适当调整，解决油膜轴承润滑油流量低的问题。     

静压轴承供油系统油温与节流比的控制

液体静压轴承在工作中要有一定的流量和压力,故需要一个合理的供油系统。在这个系统中,由供油装置和节流器两部分组成。这两部分的参数设计是否合理,直接影响使用性能和寿命,关键在于当油温变化时,如何有效地控制节流比。由于小孔节流器结构简单,调试容易达到设计要求。我们研制的外圆磨床和刀片周边磨床上,均采用小孔节流,经八年多的使用证明,其效果良好。在一般中小型磨床、平面磨床、刀片磨床和精密仪表车床上,液体静压轴承供油装置,采用最大供油压力为25公斤力/厘米～2,在最大供油压力下的供油量大于4升/分为宜。供油原理如图1。 1.供油装置主要参数的确定 1)全部采用标准的板式原件; 2)蓄能器的容量为1.4升,压力大于6公     

基于FLUENT的液体动静压轴承的动态特性分析

应用计算流体力学软件FLUENT对超高速磨削用五腔动静压轴承进行动态特性研究,得到动静压轴承内部压力场和温度场分布;计算轴承的承载力、温度、刚度、阻尼等动态参数,分析这些动态参数与偏心率以及转速之间的关系。结果表明:在保持供油压力和轴承偏心率不变的情况下,随着转速的提高,油温上升,轴承承载力及偏位角不断增大;在保持供油压力和主轴转速不变的情况下,随着偏心率的增大,轴承流量有所减少,轴承的承载能力不断增大,偏位角基本保持不变。     

恒流量静压支承用的多供油点泵

采用液体静压技术,能使机床或机械设备获得:使用寿命长、摩擦阻力小、运动副功耗低、传效高、承载能力大、抗振性能好、适应转速范围广、平移导向或回转定位精度高等效果。近年来,液体静压支承(轴承及导轨)用于精密机床、重型机械设备已较广泛。液体静压支承(简称静压支承)供油方式可分:恒压力供油式和恒流量供油式两种。恒压力供油式静压支承在很多精密机床或机械上已予推广采用,并已取得显著效果(许多书刊均有介绍)。恒流量供油式静压支承的供油方式是每一油腔接入一单独油泵进行供油。采用这种供油方式,可取得刚度高、稳定性好、油路系统简化、液压件少、调整简易、可靠性高、贮释压力高、泵耗电少、油发热低等效果。     

内外膜独立供油向心浮环轴承稳定性研究

用有限元法计算内外膜独立供油的高速径向浮环动静压轴承的刚度系数和阻尼系数,用Routh-Hurwitz准则给出计入轴颈和浮环质量的稳定性判据。分析供油压力对浮环轴承内外膜无量纲临界质量的影响,结果表明动静压浮环轴承小偏心工作时,降低供油压力可提高系统稳定性;大偏心下工作时,采用较高的供油压力可提高系统的稳定性。     

基于Fluent—BP神经网络的液体动静压轴承热特性分析

针对液体动静压轴承运转发热复杂的问题,应用Fluent软件对液体动静压轴承进行CFD仿真分析,获得不同输入状态下的油膜温度场分布以及轴承运转时的平均温度和最高温度。并在此基础上通过正交试验将Fluent仿真与BP神经网络相结合,实现对任意输入参数下轴承工作温度的预测,并对转速与供油压力以及供油压力与供油温度的综合作用效果进行分析。结果表明,主轴转速对轴承作用的效果比较显著,当轴承在高转速状态下运行时,需要提供高的供油压力来保证轴承的正常运转;当供油压力下降和供油温度上升同时出现时,轴承运转温度骤升,必须谨慎对待。利用BP神经网络的泛化功能,以少量的样本,可得到均匀全面的网络训练样本点,从而能快捷有效地实现对液体动静压轴承的热特性分析。     

考虑流固耦合作用的超高速液体动静压轴承油膜特性研究

考虑润滑油的黏温效应对动静压滑动轴承的影响,建立超高速液体动静压滑动轴承的油膜-轴瓦流固耦合模型,采用计算流体动力学（CFD）方法求解连续性方程、能量方程和Navier-Stokes方程组得到动静压轴承油膜的压力场和温度场;采用双向流固耦合分析方法对动静压轴承进行计算,分析轴承弹性形变对油膜特性的影响。结果表明：动静压轴承的油膜压力和最大形变量均随着转速的升高以及供油压力的增加而增大;提高供油压力可以加剧润滑介质的流动,从而在一定程度上降低油膜温度;考虑流固耦合作用之后,动静压轴承的实际承载力和油膜压力均一定程度上减小。     

定量供油液体静压导轨的研制

一、概述定量供油静压支承(轴承、导轨)是依靠恒定的流量来调节支承油腔的压力,以适应载荷的变化。这种恒流调压系统与定压供油节流调压系统比较,具有工作可靠、发热量小及支承油膜刚度稳定等优点。因此,受到人们的普遍重视。目前,静压支承所采用的定量供油系统多为多头泵或多头齿轮分油器,由于其结构复杂,加工精度要求高,以及价格昂贵等,限制了它的广泛应用。     

一种新型静压轴承保护装置—流量开关

由于静压轴承是纯液体摩擦,它具有摩擦力小、寿命长、承载能力强、回转精度高等诸多优点,因此,在机械设备上得到越来越广泛的应用。但是,静压轴承对润滑清洁度的要求较高,因而静压轴承的很多故障集中体现在因节流器的堵塞而造成的静压轴承的压力油腔供油不足,以及轴承磨损和烧坏。为此,我们研制了新型液压轴承保护装置———流量开关,它能提高润滑油清洁度,进而起到保护静压轴承的作用。１流量开关的结构如图１所示,流量开关主要由非导磁材料的铝合金阀体１、复位弹簧２、舌簧开关３、嵌有磁铁的塑料阀芯４组成;其流量大小应根据…     

动静压油膜轴承——在临界转速以上为动压工作,以下为静压工作的轧机油膜轴承设计计算

本题用电子计算机辅助设计计算。设计的程序可以计算轧机油膜轴承四种工况:1.轴承加工有静压油腔,轴颈旋转,无高压油进入时的动压作用;2.轴承加工有静压油腔,轴颈不旋转,低压和高压均供油时的静压作用;3.轴承加工有静压油腔,轴颈旋转,低压和高压均供油时的动静混合作用;4.无静压油腔,轴颈旋转,低压供油时的动压作用。本题对第1、2种情况进行计算,总结了在临界转速以上为动压工作,以下为静压工作的轧机油膜轴承的计算公式和方法。讨论了满足工作要求的、较合理的油腔参数和供油系统各参数的选择。     

液体静压轴承原理与应用

主轴的滑动轴承,按其产生油膜压强的方式,可分为动压轴承和静压轴承两类。动压轴承是靠轴的转动形成油膜而具有承载能力的。承载能力与滑动速度成正比。低速时,承载能力低。因此动压轴承用于高速和转速变化不大的地方。如磨床主轴静压轴承的油膜压强是靠液压泵建立的,与主轴的转速关系不大,故常用于低速或转速变化较大的地方。静压轴承油膜较厚,对轴颈和轴瓦的圆度误差能起均化作用（图1）故静压轴承还用于精度要求较高的主轴。静压轴承需要一套供油设备（液压泵、电动机、油箱）对油的洁净度要求也较高。所以能用动压轴承应尽量用动…     

PM流量控制器在非对称动静压轴承中的应用

介绍了PM流量控制器的基本结构、工作原理及液阻、流量等参数的计算方法,推导了采用PM流量控制器时非对称三油腔动静压轴承的无穷刚度条件,并通过具体的实例得到了无穷刚度条件下PM流量控制器初始流量、供油压力及比流量之间的关系。分析结果表明,在不改变现有轴承结构的前提下,采用PM流量控制器可以大幅度提高系统的刚度和承载能力。该项理论研究对今后进行的轴承试验和分析提供了依据。     

精密磨床主轴轴颈形状误差对动静压轴承性能的影响

考虑主轴轴颈制造中的圆度误差和圆柱度误差,应用FLUENT软件,对精密数控磨床砂轮主轴深浅油腔动静压轴承的性能进行了分析。结果表明:主轴轴颈圆度误差和圆柱度误差的种类对动静压轴承性能的影响各不相同,随着轴承间隙的变化而变化。动静压轴承承载能力、功耗以及油膜最高温升等性能参数都会随着主轴轴颈误差幅值的增加而增加;但动静压轴承流量的变化趋势却相反。要提高磨削加工精度,必须考虑精密数控磨床主轴轴颈的形状误差的影响。