砂輪主軸軸承的熱變形及彈性變形分析法
2022.01.06液體動靜壓軸承是高效高精密磨床砂輪主軸上重要的零件。當(dāng)砂輪主軸高效精密磨削加工時,磨床砂輪主軸的液體動靜壓軸承的熱變形與油膜壓力對軸承產(chǎn)生的彈性變形會影響工件的加工精度。如果要求高效高精密磨床砂輪主軸旋轉(zhuǎn)精度小于0.1μm時,就有必要對該液體動靜壓軸承的熱變形及彈性變形進(jìn)行深入分析 。
近年來有許多學(xué)者對滑動軸承溫度場和熱變形做了大量研究。其中,林起奄等對高速滑動軸承流同耦合傳熱及流場分析作了研究 ;郭力等對動靜壓軸承溫度場和熱變形進(jìn)行了仿真分析;徐建寧等通過有限元軟件 ANSYS對止推滑動軸承的熱變形進(jìn)行了研究;何俊等利用有限元軟件ANSYSWorkbench對主軸系統(tǒng)進(jìn)行了熱一結(jié)構(gòu)耦合分析;S.Pifeteau分析了軸承熱變形對軸承性能的影響。但都沒有考慮油膜壓力對軸承所產(chǎn)生的彈性變形。
孟凡明使用流固耦合軸承有限元程序?qū)λ疂櫥S承系統(tǒng)進(jìn)行了三維熱彈流性能的有限元分析;張國賢用有限元法對EM徑向滑動軸承彈性變形進(jìn)行求解;但在求解軸承潤滑 Reynolds方程和三維能量方程時采用了有限差分法等數(shù)值方法 ;但用數(shù)值法計算得到的軸承靜壓腔中不同位置的油膜壓力為等值,而用計算流體動力學(xué) (ComputationalFluidDynamics,簡稱 CFD)方法(例如用FLUENT軟件分析)計算出來的靜壓腔壓力在油腔中不同的位置是不同的,這與實際情況也是吻合的,所以更接近真實情況。所以用CFD方法求解得到的軸承彈性變形比用數(shù)值法更準(zhǔn)確。
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