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滚动接触疲劳试验机静压轴承静态及主轴热态特性分析

姚宁  
【摘要】:滚动接触疲劳试验是评价轴承材料性能的重要方法,试验机性能的好坏直接影响试验结果的准确性。针对现有试验机设计中存在的问题,提出了一种新的试验机设计方法,将液体静压技术应用到试验机的传动和加载系统中,本文主要进行了以下工作: 首先,对试验机的功能进行了分析,将整个系统分解为传动、加载、润滑和监测四个子系统。在传动系统的设计中,选择了驱动电机的型号,设计了带传动以及轴系结构。在加载系统设计中,使用了液压支撑台结构。在监测系统设计中主要说明了传感器的类型和安装位置。 其次,对静压主轴的具体结构进行了设计,确定了静压轴承的节流方式、结构形式及具体的结构参数。借助流体分析软件FLUENT分析了不同参数下,轴承油腔压力的变化情况并对节流孔直径、偏移率、半径间隙和供油压力等影响轴承静态性能的参数进行了研究。 最后,分析了静压主轴的热源、散热方式及温升对主轴的影响,对温度这个影响主轴性能的因素进行了研究,计算了轴承的摩擦功率以及主轴各部位的换热系数,利用有限元软件ANSYS对静压主轴的温度场进行模拟,得到主轴系统的最高温度以及由温度引起的热变形量。


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