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高速重載靜壓推力軸承潤滑技術 版權信息
- ISBN：9787030613141
- 條形碼：9787030613141 ; 978-7-03-061314-1
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高速重載靜壓推力軸承潤滑技術 內容簡介
靜壓推力軸承由于能夠實現運行高精度、低功耗、低功率驅動、良好吸振性能、工作壽命長和高穩定性的要求，已成為能源、交通、重型機械、航空航天、艦船制造和國防等國家重點行業領域大型數控裝備的核心部件。高速重載工況下油膜剪切發熱和支承油膜壓力增大，油膜急劇變薄，局部形成邊界潤滑或干摩擦，進而經常出現摩擦學失效現象。提高重型數控裝備靜壓推力軸承的旋轉速度和承載能力，是目前亟待解決的瓶頸問題。針對靜壓推力軸承高速重載效應及摩擦學失效問題，系統研究潤滑性能與油墊結構參數之間關系及其影響規律。建立考慮熱變形和彈性變形的間隙油膜潤滑性能預測模型，研究潤滑性能預測的關鍵技術，從而實現潤滑性能的提前預報。系統研究并揭示高速和重載對潤滑性能的作用機制，研究揭示潤滑性能的關鍵影響因素和影響規律，獲得高速重載靜壓推力軸承的潤滑性能和摩擦學失效預測與控制的理論與方法，從而實現靜壓推力軸承高速重載穩定運行。
高速重載靜壓推力軸承潤滑技術 目錄
目錄前言第1章 緒論 1 1.1 高速重載靜壓推力軸承潤滑性能研究意義及現狀 1 1.1.1 靜壓推力軸承潤滑性研究方面 1 1.1.2 靜壓推力軸承溫度場研究方面 3 1.1.3 靜壓推力軸承速度場研究方面 6 1.1.4 靜壓推力軸承壓力場研究方面 7 1.1.5 靜壓推力軸承結構優化研究方面 9 1.2 靜壓支承原理及特點 11 1.2.1 概述 11 1.2.2 靜壓支承原理 12 1.2.3 液體靜壓支承的特點 14 1.3 潤滑技術發展趨勢 15 1.3.1 潤滑技術的*新發展 16 1.3.2 自潤滑技術 18 1.3.3 潤滑技術的發展前景 21 1.4 靜壓推力軸承的研究進展 21 1.5 本書的主要內容 24 參考文獻 24 第2章 靜壓推力軸承潤滑理論及分類 30 2.1 潤滑油的物理性質 30 2.1.1 密度 30 2.1.2 黏度 30 2.2 層流和紊流及其流態判定 32 2.2.1 層流 32 2.2.2 紊流 33 2.2.3 層流和紊流流態判定 34 2.3 牛頓定律 34 2.4 軸承結構形式及特點 362.5 徑向靜壓軸承 39 2.5.1 結構及工作原理 39 2.5.2 徑向靜壓軸承的特點及應用 41 2.6 靜壓推力軸承 41 2.6.1 結構及工作原理 41 2.6.2 靜壓推力軸承的特點 42 2.6.3 油腔的選擇 43 2.6.4 墊式和腔式靜壓推力軸承 44 2.7 液體靜壓導軌的分類 45 2.7.1 開式液體靜壓導軌 45 2.7.2 閉式液體靜壓導軌 46 2.8 液體靜壓導軌的供油系統 47 2.8.1 開式液體靜壓導軌的供油系統 47 2.8.2 閉式液體靜壓導軌的供油系統 48 2.8.3 液體靜壓導軌供油系統選取 49 參考文獻 50 第3章 高速重載靜壓推力軸承潤滑理論 55 3.1 靜壓推力軸承工作原理 55 3.2 高速重載靜壓推力軸承潤滑性能 56 3.2.1 靜壓推力軸承潤滑機理 56 3.2.2 平行平板間流量 57 3.2.3 相對運動平行平板間流量 59 3.2.4 圓臺形平面間隙流量 59 3.2.5 環形油腔平面油墊流量 61 3.3 扇形腔靜壓推力軸承潤滑性能控制方程 64 3.3.1 扇形腔模型 64 3.3.2 流量方程 64 3.3.3 膜厚方程 65 3.3.4 承載力方程 65 3.3.5 剛度方程 65 3.3.6 摩擦力方程 66 3.3.7 摩擦功率方程 66 3.3.8 溫升方程 66 3.4 圓形腔靜壓推力軸承潤滑性能控制方程 67 3.4.1 等面積當量半徑概念 67 3.4.2 流量方程 67 3.4.3 膜厚方程 67 3.4.4 承載能力方程 68 3.4.5 剛度方程 68 3.4.6 摩擦力方程 68 3.4.7 摩擦功率方程 68 3.4.8 溫升方程 68 3.5 環形腔靜壓推力軸承潤滑性能控制方程 69 3.5.1 油腔的承載能力 69 3.5.2 油腔的流量 70 3.5.3 油墊的總功耗 70 3.5.4 油液的溫升 71 3.6 數控車床靜壓導軌設計實例 71 3.6.1 工作臺靜壓導軌供油系統的組成 71 3.6.2 靜壓導軌的有效承載面積、壓力及流量計算 71 3.6.3 靜壓導軌供油系統油管的內徑計算 74 3.6.4 靜壓導軌供油系統中的壓力損失 76 3.6.5 靜壓導軌供油系統液壓元件及液壓系統的發熱量計算 78 3.6.6 液壓泵的驅動功率計算和泵的選擇 78 3.6.7 油箱設計 79 3.6.8 冷卻器的選擇 80 3.6.9 過濾器的選擇 80 3.6.10 溢流閥的選擇 81 參考文獻 81 第4章 潤滑性能數值計算方法 85 4.1 數值計算環境 85 4.2 計算流體動力學方程 88 4.2.1 質量守恒方程 88 4.2.2 動量守恒方程 88 4.2.3 能量守恒方程 90 4.3 湍流基本方程 90 4.4 控制方程離散 92 4.4.1 離散方法 924.4.2 離散格式 94 4.5 離散求解邊界條件 102 參考文獻 103 第5章 高速重載靜壓推力軸承結構效應 107 5.1 潤滑性能數值模擬環境及前處理 107 5.1.1 數值模擬環境 107 5.1.2 間隙流體幾何模型及網格生成 108 5.1.3 邊界條件設定及求解結果分析 109 5.2 油腔形狀對潤滑性能的影響 110 5.2.1 油腔形狀對溫度場的影響 110 5.2.2 油腔形狀對壓力場的影響 113 5.2.3 油腔形狀對速度場的影響 114 5.3 封油邊尺寸對圓形腔靜壓推力軸承潤滑性能的影響 116 5.3.1 封油邊尺寸對溫度場的影響 116 5.3.2 封油邊尺寸對壓力場的影響 118 5.3.3 封油邊尺寸對速度場的影響 119 5.4 油腔深度對圓形腔靜壓推力軸承潤滑性能的影響 121 5.4.1 油腔深度對溫度場的影響 121 5.4.2 油腔深度對壓力場的影響 123 5.4.3 油腔深度對速度場的影響 124 參考文獻 125 第6章 高速重載靜壓支承摩擦副變形計算 131 6.1 對流換熱與對流換熱系數的計算 131 6.1.1 對流換熱過程的分類 131 6.1.2 影響對流換熱的因素 132 6.1.3 對流換熱系數的計算 133 6.2 靜壓支承溫度場數值模擬 137 6.2.1 導熱微分方程的推導 137 6.2.2 初始條件和邊界條件 138 6.3 工作臺和底座的溫度場數值模擬 139 6.3.1 導入模型和網格劃分 139 6.3.2 設置初始條件和邊界條件 140 6.3.3 轉速對溫度場的影響 141 6.3.4 轉速對壓力場的影響 143 6.3.5 油膜溫升理論計算 144 6.3.6 工作臺和底座的溫度場分析結果 145 6.4 工作臺和底座的變形場數值模擬 150 6.4.1 熱彈性力學的平衡微分方程 150 6.4.2 彈性力學的平衡微分方程 151 6.4.3 靜壓支承變形場計算 152 6.5 潤滑油膜預測模型 161 參考文獻 163 第7章 高速重載匹配關系及摩擦學失效 169 7.1 高速重載匹配關系 169 7.1.1 矩形支承的承載能力 169 7.1.2 矩形支承的流量 170 7.1.3 工作臺相對滑動時的液體摩擦扭矩 172 7.1.4 載荷與轉速的關系式 173 7.2 摩擦學失效機理 174 7.2.1 概述 174 7.2.2 油膜潤滑的預測模型 175 7.3 摩擦學失效預防措施及方法 176 7.3.1 靜壓推力軸承油膜動壓效應形成原理 177 7.3.2 預防摩擦學失效的具體措施 177 參考文獻 179 第8章 動靜壓潤滑推力軸承工作原理及控制方程 183 8.1 動靜壓潤滑推力軸承研究現狀 183 8.2 動壓推力軸承工作原理 186 8.3 靜壓推力軸承工作原理 187 8.4 動靜壓潤滑推力軸承結構 188 8.5 動靜壓油墊扇形油腔的承載能力及腔內流量 189 8.5.1 扇形油腔的有效承載面積 189 8.5.2 扇形油腔的流量 190 8.5.3 雷諾方程 191 8.5.4 動壓油楔的壓力計算方程 191 8.6 動靜壓潤滑性能數值模擬前處理 194 8.6.1 概述 194 8.6.2 油膜幾何模型的生成及油膜網格的劃分 1948.6.3 邊界條件設定及求解結果 196 8.7 動靜壓潤滑性能油楔尺寸特性 198 8.7.1 油膜潤滑性能的楔形長度特性 198 8.7.2 油膜潤滑性能的楔形高度特性 202 參考文獻 205第9章 高速重載靜壓推力軸承潤滑性能實驗 211 9.1 實驗設備 211 9.2 立式車床工作臺裝配工藝設計 214 9.2.1 概述 214 9.2.2 立式車床工作臺裝配技術要求及主要工序 214 9.2.3 工作臺主要精度及檢查方法 215 9.3 工作臺裝配過程 215 9.3.1 工作臺裝備準備 215 9.3.2 工作臺底座注膠 216 9.3.3 工作臺裝配 217 9.3.4 驅動組件裝配 217 9.4 實驗方法 218 9.4.1 實驗步驟 218 9.4.2 檢驗關鍵部件 218 9.4.3 精調工作臺底座 218 9.4.4 傳感器的安裝 219 9.5 溫度場實驗數據采集與分析 220 9.6 間隙油膜厚度實驗結果與分析 225 9.6.1 空載時的油膜厚度 225 9.6.2 載重時的油膜厚度 226 9.7 支承摩擦副變形實驗數據采集與分析 227 9.7.1 空載時的摩擦副變形 227 9.7.2 承重時的摩擦副變形 229 參考文獻 232
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