封油边对闭式液体静压导轨动静态特性的影响

油腔的封油边对闭式液体静压导轨的性能有着重要的影响。以调速阀调节下的闭式静压导轨为研究对象,推导了导轨的动、静态性能与矩形油腔封油边之间的数学表达式,绘制了不同宽度封油边下的导轨性能指标的变化情况。结果发现:在保证封油边不被机床自重压溃的前提下,封油边越窄,导轨的动、静态性能越好,并确定了封油边宽度的最佳范围。所做的研究定量地分析封油边对导轨动、静态性能的影响,为工程实际中合理设计油腔提供一定的参考依据。     

封油边对闭式液体静压导轨动静态特性的影响（英文）

油腔的封油边对闭式液体静压导轨的性能有着重要的影响。以调速阀调节下的闭式静压导轨为研究对象,推导了导轨的动、静态性能与矩形油腔封油边之间的数学表达式,绘制了不同宽度封油边下的导轨性能指标的变化情况。结果发现:在保证封油边不被机床自重压溃的前提下,封油边越窄,导轨的动、静态性能越好,并确定了封油边宽度的最佳范围。所做的研究定量地分析封油边对导轨动、静态性能的影响,为工程实际中合理设计油腔提供一定的参考依据。     

大偏心率工况下毛细管节流器等油腔结构静压支承计算方法的分析与研究

本文分析了现用的静压轴承设计计算公式,对于宽、窄封油边结构静压支承在大偏心率工况下的计算误差以及与雷诺方程数值解计算进行比较的分析结果;提出了油腔有效承载面积是个变数的理论根据;得出了现用公式计算由于误差较大,不适宜应用在大偏心率工况下的宽封油边轴承的设计计算的结论;初步总结出按雷诺方程数值解计算的无量纲系数值进行轴承设计的图表以及对现用公式的误差修正系数,以便使静压支承的设计参数能选择得更加合理,设计得更加完善。     

加载角对四油垫径向静压轴承性能的影响

近年来,四油垫径向静压轴承在国内得到了广泛的应用。1963年Rippel指出,四油垫径向静压轴承采用定量供油时,正对油腔加载比正对回油槽加载的承载能力高,并指出用毛细管和小孔节流时情况与此类似。国内外许多资料都以载荷正对油垫作为分析和推导公式的出发点。资料[3]也指出:“布置径向轴承油腔时,应尽量使载荷正对油腔,其承载能力比非正对油腔的要大一些”。载荷作用线与油腔中线的夹角本文称为加载角α,因此加载角对轴承性能的影响没有深入地讨论过。我们在对内节流四油垫径向轴承进行     

液体静压轴承偏心率与油腔有效承载面积的关系

我室编制的《φ40～200液体静压轴承系列设计参数》目前已广泛地应用于各类机床的设计和设备的改造上。但在应用过程中,一些单位提出了以下两个问题:(1)油腔有效承载面积的近似计算与较精确计算的误差有多大?(2)轴承的轴向封油边长l_1与周向封油边b_1均按l_1=b_1=0.1D(D为轴承直径)进行计算设计的,但有些国外资料介绍轴承在低速工作时,则按l_1=b_1=D/4～D/6进行设计,对于这种宽封油边的轴承设     

国外机床液压技术文摘

苏联金属切削机床研究所在高速铣床的电主轴上设计了有空气密封的静压轴承并在它的附属工厂内作了批量试产。在电主轴的静压轴承中间部位上制作了静压油腔,从油箱送出的压力油便流入此油腔,然后从其左右两个回油腔内使油回流入油箱。最外面的左右两个腔通以压缩空气,空气的压力要高于回油腔内的油压,从而起到密封的作用。空气腔内的一部分空气经主轴与轴承间的间隙分别向左右溢入大气中,另一部分空气流入回油腔并随回油流返油箱。在设计空气密封时应特别注意空气腔左右两侧的封气面长度,它们之间存在着一个最佳的长度比例,而且这些封气面也对静压轴承的功率损失有一定影响。研究表明,右面的封气面比左面的封气面应长1倍。图2幅。     

用全横流（total cross flow）技术提高液体静压轴承的性能

由RHP轴承公司研制的TCF液体静压轴承体现了新颖的结构特点,它在油腔中嵌有垫片,并环绕封油边开有锯齿或槽(见图3)。该液体静压轴承的模型如图2所示,它被设计成油液便于环绕垫片流动,从而减小压力梯度,进而减小与高速产生的涡流有关的流体动力效应。虽然人们最不希望涡流的流体动力效应,例如曝气和流体惯性,但是,它们的大大减     

基于ANSYS-FLUENT的高精密液体静压径向轴承动静态特性研究

以液体静压轴承为支撑的电主轴是高精密数控机床的一个最为关键的组成部件。静压轴承润滑油膜的压力分布、刚度和温度场的分布直接影响数控机床的加工精度。基于液体静压技术理论,对轴承的流量、静压腔压力和刚度进行数值计算。基于ANSYS-FLUENT联合仿真平台,以液体静压径向轴承的润滑油膜为研究对象,对其压力场、流场和温度场分布等进行了静态和瞬态的研究,仿真结果与数值计算结果取得了很好的一致性。分析表明,静压腔内的润滑油的压力和温度分布不会因为主轴的转速变化而发生明显的变化,而周向封油边和轴向封油边是压力和温度变化的敏感位置。     

中小型静压轴承系列设计简介

1.前言在一九七○年以前,我所对液体静压支承进行了一系列参数性能试验,并已将试验结果应用于各类机床,普遍收到较好的效果。为了扩大使用范围,方便设计,我所于一九七三年编制了“φ40～φ200液体静压轴承系列设计参数”单行本,供各工厂使用。此后由于应用的发展,推力静压轴承的应用越来越多,于一九七八年又出版了“液体静压轴承设计计算”一书,其中补充了环形油腔推力静压轴承设计部份。在此期间国内外发表了很多有关静压支承设计计算的文献,并出版了一些手册;在试验研究上也有新的发展,如腔内孔式回油液体静     

国外机床液压技术文摘

为了研究动静混合轴承内的压力分布、油腔出口处惯性力的影响以及高速旋转时油腔内的压力,制作了一台轴承试验装置。利用气动千斤顶作为加载机构,而11个压力表都装在轴承下部的两个相邻油腔和它们之间的封油凸面上。轴向左右侧面的4个位置传感器可测量轴的位移,直流电机可把试验轴的转速从500转/分升高到10000转/分。为了减少热的影响,用流水作循环冷却。试验了供油压力、油腔深度和旋转速度对轴承内压力分布的影响。     

油气润滑条件下电主轴轴承腔内多相流特性分析

基于油气润滑气液两相流理论,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型,分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数,分析轴承腔内温度场的分布。试验与仿真结果表明:润滑油沿着进油管道进入轴承腔内,大量的润滑油聚集在轴承腔内的前端,少许润滑油会随着空气进入轴承腔内,而进气速度影响润滑油的分布;轴承腔内的温度受电主轴的转速和进气压力影响,随着电主轴转速提高,摩擦产生的热量增多,轴承腔内的温度升高;进气压力越大,空气流速越大,轴承腔内的温度越低,且轴承腔内换热系数细化后得出的温度场更接近真实值。     

导轨速度对静压导轨承载性能的影响

竖直液体静压导轨是纳米数控精密加工机床关键装备,机床静压导轨的运动速度不仅对零件加工精度有影响,也对导轨油膜承载性能有影响。因此确定机床导轨最佳工作速度就十分有必要。以纳米曲面磨床静压导轨油膜为例,通过Fluent流体仿真,对导轨运动速度与油膜最高压力、最低压力、油膜承载力定量的研究得到:在相对静止状态下,油腔压力场呈对称分布;导轨的运动速度增加,会产生油膜承载的不平衡性;验证了油膜负压对导轨承载性能影响很小,可以忽略;提出了纳米数控磨床的最佳静压导轨运动速度范围为0~0.1 m/s及0.3~0.5 m/s;在该工作速度范围内导轨的承载性能较好。研究结果为精密机床闭式静压导轨的工作参数选定提供了一定的依据。     

局部织构无限长可倾瓦推力轴承流体动压润滑分析

目的 研究局部凹坑织构对无限长可倾瓦推力轴承的流体动压润滑性能的影响.方法 基于质量守恒空化边界条件的雷诺方程,建立了局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承动压润滑二维理论模型.采用多重网格法求解雷诺方程,模拟局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承的流体动压分布,分析局部织构比、位置比、深度、水平间距及数量对流体动压润滑性能的影响...     

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。     

基于田口法与遗传算法相结合的液静压导轨优化设计

针对一般的液静压导轨油腔单一进油孔造成压力分布不均匀,承载力、刚性和阻尼性能低的问题,对液静压导轨进行优化设计。建立液静压导轨的数学模型并获得导轨设计参数,挑选影响导轨性能的关键参数并建立优化性能指标的函数,结合遗传算法、田口法和灰色关联分析法寻求承载力、刚性、阻尼性最优的导轨设计参数组合。模拟和实验结果证明了该设计的可行性和有效性。     

织构化动压轴承热流体润滑特性理论与试验研究

为了探究表面织构对动压轴承热流体润滑特性的影响,计入热流体耦合因素更接近轴承的实际工况。以矩形、三角形、圆形三种表面织构形式动压轴承为研究对象,联立Reynolds方程、能量方程、黏温方程和不同形式织构几何特征方程,建立织构化轴承热流体耦合模型。采用有限差分法求解得到油膜压力场分布、温度场分布及轴承特性参数,并分析织构形状、深度、进油温度等因素对织构化轴承特性的影响。结果表明：表面织构能够有效降低油膜温升,改善轴承润滑性能;不同形式织构对于轴承热流体特性影响有所差异,低偏心时矩形织构表现出更好的润滑性能;进油温度对于织构化轴承热流体特性有较大影响,随着进油温度的升高,轴承的特性参数在不断下降,但幅度逐渐减缓。制备了织构化轴承试件并进行工况测试,试验结果与理论计算对比分析,趋势规律一致,验证了结论的合理性、正确性。     

双带式非晶薄板连铸熔池流动传热数值模拟

以非晶合金新型双带连铸工艺为研究对象,考虑气体层与自由液面之间的交互作用,建立了熔池流动传热三维VOF两相流模型,通过对比分析,验证了新型布流器结构设计的合理性,考察了布流器水口倾角和浸入深度对熔池流场和温度场分布的影响。结果表明,新型布流器能够有效地降低熔池侧封区自由液面的波动程度;随着水口倾角和浸入深度的变化,熔池自由液面的波动速度和温度分布,均表现出强烈的"双波峰"现象;布流器水口倾角每增加15°,液面波动速度波峰约减小0.015m/s,温度波峰约减小10℃;水口浸入深度每增大5mm,液面速度波峰约减小0.01m/s,温度波峰约减小15℃;当水口倾角为30°,浸入深度为25mm时,熔池流场和温度场分布最为合理。     

热轧层流辊道内冷辊回水结构的优化改进

针对某热轧厂1 580 mm生产线精轧出口层流辊道内冷辊频繁发生操作侧轴承失效问题,对其原因进行了分析,同时核算了内冷辊受热轴向膨胀后操作侧轴承侧向间隙。结果表明：操作侧轴承侧向间隙满足使用要求,轴承失效和辊筒受热膨胀无关;操作侧轴承失效的直接原因是轴套制造精度低导致骨架油封失效、内冷辊高速旋转“吸水”效应,使冷却回水进入轴承座内部,进一步造成润滑不良进而造成轴承失效。为此,对内冷辊回水结构进行了优化改进：在操作侧轴承座端盖和水套之间增加法兰,延长轴套及安装轴套的轴头,在轴头和轴套之间增加O型密封圈。改进后两年的使用周期内没有发生过轴承失效故障。