液体静压主轴系统承载特性分析及优化设计-毕业论文.doc

河南科技大学硕士学位论文摘要IIIII分类号密级UDC编号硕士学位论文液体静压主轴系统承载特性分析及优化设计学位申请人：周浩兵指导教师：杨建玺教授学科专业：机械制造及其自动化学位类别：工学2013年5月河南科技大学硕士学位论文摘要IVIII论文题目：液体静压主轴系统承载特性分析及优化设计专业：机械制造及其自动化研究生：周浩兵指导教师：杨建玺摘要机床主轴进一步向高转速、高精度、高刚度方向发展，传统机床主轴已不能满足机械零件加工精度越来越高的要求，液体静压主轴得到广泛关注，特别是在高精度、高效率和自动化机床，液体静压主轴应用越来越广泛，目前，液体静压主轴一般凭经验设计，设计过程根据雷诺方程推导涉及大量假设简化，因此对静压主轴压力油膜从N-S方程出发进行理论计算分析其结构参数对承载特性的影响，进行优化设计变得非常重要。介绍液体静压主轴系统的特点、工作原理，设计了一套薄膜反馈节流器液体静压主轴系统，对薄膜反馈节流器、主轴箱进行模块化、集成化设计，有利于静压轴承和薄膜反馈节流器的标准化。液体液体静压主轴依靠高压油通过静压轴承平衡外载荷，根据计算流体力学，对压力油膜进行了理论上的分析，建立其数学模型，选用FLUENT求解器对其进行数值求解，分析薄膜反馈节流静压轴承不同结构参数对其承载性能的影响，以改进轴承的设计。对薄膜反馈节流液体静压轴承进行优化设计，以轴承长度、半径间隙和薄膜反馈节流器初始间隙为变量，采用搜索算法，以刚度和功耗为目标，进行优化，并利用VC++6.0编程，实现薄膜反馈节流液体静压轴承的软件化，节省轴承设计周期，提高了效率。关键词：静压主轴，数值求解，油膜特性，优化设计论文类型：应用基础研究Subject：Analysisonthetemperaturedistributionofthehybridbearinginfluid-liquidinteractionSpecialty：MachineManufactureandAutomationName：ZhouHaobingSupervisor：YangJianxiABSTRACTMachinetoolspindlefurthertothedevelopmentofhigh-speed,high-precision,highstiffnessdirection,traditionalmachinetoolspindlecannotmeettheincreasingdemandsofthemechanicalpartsmachiningaccuracy,hydrostaticSpindlewidelyattention,especiallyinhigh-precision,high-efficiencyandautomationmachine,hydrostaticspindleapplicationsmorewidely.Atpresent,hydrostaticspindleisdesignedbyexperience,TheReynoldsequationderivationinvolvesalargenumberofsimplifyingassumptions,AccordingtotheN-Sequations,analysisoftheimpactofstructuralparametersonthecharacteristicsofhydrostaticspindleisdone.Inthispaper,theprincipleandcharacteristicsofthehydrostaticspindlesystemisintroduced,hydrostaticspindlesystemcompensatedbyamembranetypeisdesigned,themodularrestrictorandhybridjournalbearingisfinished.ThefluidlubricationtheoryisbasedontheNavier-Stokesequations,computationalfluiddynamics(CFD)isusedasthenumericalmethodsthroughthedesignofahydrostaticspindlesystem,itscharacteristicsanalysis,parametricprogrammingandoptimization.First,describesthecharacteristicsofthespindlesystemofhydrostaticsupportworks,classification,anddesignafilmfeedbackrestrictorhyd