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湖南动静压主轴润滑机理分析
时间: 2018-06-13 16:08:06来源: 湖南铱索数控装备股份天津11选5

湖南动静压主轴是一种兼有动压和静压轴承优点的轴承,但在润滑机理分析和结构设计时不能完全按照原有动压或静压轴承的原理进行分析。如果完全按照静压轴承原理进行设计,则在高速运动下的动压效应会浪费。因此建立动静压轴承基本方程用以分析不同状态下的润滑机理并指导设计显得非常必要。


  轴承润滑机理分析

  静、动轴承润滑

  静压轴承是利用外压供油将轴承和轴分开,从而形成流体摩擦。动压轴承结构相对简单,其主要依靠轴和轴承相对运动而形成动压润滑。从这两种润滑状态看,动压润滑的形成需要一定条件,特别是在刚启动时无法形成动压润滑而造成干摩擦或边界润滑。静压轴承虽然适用范围广,但油膜的动力效应没有利用,这在重载场合尤为明显,造成一定的能耗。动压轴承润滑机理主要依靠雷诺方程建立润滑方程并求得速度、压力和水膜厚度之间的相互关系,而静压轴承设计的关键是节流器。

  液体动静压轴承润滑

  动静压轴承是一种不同于动压和静压轴承的设计方法而又兼有动压和静压轴承优点的流体润滑轴承。当主轴静止或转速较低时,其可以利用静压轴承原理使轴承处于全液体摩擦状态,避免了干摩擦或边界润滑。当主轴正常运行时,如具有流体动压润滑的条件则轴承处于动压运行状态。在运转过程中如油膜承载能力低,则系统自动开启静压供油系统,轴承处于动静压混合运行状态,油膜承载能力提高,适应工况要求。

  对动静压轴承润滑机理分析的关键就是建立润滑基本方程并进行求解,方程的建立可以分析速度、压力和水膜厚度之间的相互关系,同时可以分析在动、静以及动静压联合作用下润滑状态和承载能力。方程如下:

  影响液体动静压轴承润滑机理分析的技术因素有三个:

  1.弹性变形

  一般来说动静压轴承承载能力较大,轴承弹性变形也较大,在设计计算中,许多场合必须考虑轴的弯曲变形、轴承巴氏合金层的接触变形、中空轴热弹性变形的计算等弹性问题。在一些高温场合,由于其中空轴内有高温烧结材料通过,轴颈产生热膨胀,这种场合就必须考虑弹性变形问题。

  2.轴承尺寸公差

  这里公差专指轴承孔径公差和轴的外径公差。从设计角度来说,计算是按初始间隙进行的,公差越小越好。这样轴承加工好后,其实际的半径间隙偏离初始间隙就越小,轴承实际运行情况就越接近设计计算情况。但在设计中,尺寸公差的规定受现有加工能力限制,当公差确定后,必须对轴承可能出现的最大间隙和最进行验算,以保证当轴承和轴的尺寸均在尺寸公差范围内时,轴承能正常工作。而形位公差主要指轴和轴承的母线直线度。这通常按尺寸公差1/3计算。

  3.润滑油选择

  供油系统的设计必须包括润滑油的选择,主要考虑润滑油的黏度。其黏度主要和负荷、间隙、轴承的加工精度、轴承线速度以及轴承长径比密切相关。其中关键是间隙较小时应选择黏度较低的润滑油,否则润滑油无法渗入间隙中去。

  综上所述,通过雷诺方程和流量连续方程建立了动静压轴承润滑机理基本方程并给出求解步骤,方程组的解可建立速度、油膜厚度以及压力之间的关系,分析运转过程各个状态的润滑机理。另外根据解方程组指出了设计动静压轴承过程中所必须注意的几个关键,对实际设计有一定指导意义。

关键词:湖南动静压主轴
来源:http://pblhfsh.com/article/show_9.html


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