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锻压技术 2012年第1期37卷 31-33页

作者：付昆昆郑百林顾铖璋武秀根吴瑞恒孟笑影何大海同济大学航空航天与力学学院上海200092 哈尔滨第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 宝山钢铁股份有限公司上海200940 上海磁浮交通工程技术研究中心上海201204

高速磁浮车辆的摇枕形状复杂,在列车高速运行(500km.h-1)中承受强烈的振动和交变载荷,若坯料设计不合理,在锻造过程中经常会产生缺料、折叠等缺陷。本文提出利用计算机仿真优化坯料形状的方法,通过De-form-3D软件对摇枕锻造过程进行数... 详细信息

高速磁浮车辆的摇枕形状复杂,在列车高速运行(500km.h-1)中承受强烈的振动和交变载荷,若坯料设计不合理,在锻造过程中经常会产生缺料、折叠等缺陷。本文提出利用计算机仿真优化坯料形状的方法,通过De-form-3D软件对摇枕锻造过程进行数值模拟。再对模拟结果反复分析,克服了由于金属流动不合理而产生的缺陷。逐步优化坯料的形状,并结合数值模拟中出现的体积损失等问题,进行实验对比,最终成形出合格锻件。锻件计算结果与实验基本一致,该方法可用于复杂锻件预制坯料的优化设计。

关键词：高速磁浮车辆摇枕坯料设计锻件优化数值模拟与实验

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高速重载工况下静压推力轴承的热特性表征

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华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第9期48卷 79-85页

作者：于晓东高维铖伍广鹏周文凯毕宏伟杨晓冬郑小军哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

在高速重载工况下静压推力轴承由于强剪切和强挤压联合作用,油膜发热量大,温升高且分布不均,会产生热变形。不同工况下静压推力轴承对流换热不同,进一步导致工作台和底座热变形不均匀。为表征其热特性,提出等面积分割法,通过区域计算不... 详细信息

在高速重载工况下静压推力轴承由于强剪切和强挤压联合作用,油膜发热量大,温升高且分布不均,会产生热变形。不同工况下静压推力轴承对流换热不同,进一步导致工作台和底座热变形不均匀。为表征其热特性,提出等面积分割法,通过区域计算不同工况下静压推力轴承对流换热系数。运用软件ANSYS Workbench对工作台和底座温度分布及热变形进行仿真,得到工作台热变形分布及载荷和转速对轴承的影响,搭建实验台并进行验证。结果表明:承载0~8 t时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐增大。承载8~24 t时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐减小。承载24~32 t时,旋转工作台为Z向负变形,且最大变形在工作台边缘处,底座最大变形集中在底座最下面肋板部分。底座变形比旋转工作台变形小。承载16~30 t时静压推力轴承变形较小,最优承载在16~30 t之间。建议通过优化其内部结构或增强散热进一步提高抗热变形性能。

关键词：静压推力轴承高速重载工况对流换热系数热特性表征数值模拟与实验

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导轨材料对双矩形腔静压推力轴承摩擦副变形的影响研究

导轨材料对双矩形腔静压推力轴承摩擦副变形的影响研究

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作者：唐邦耀哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

静压推力轴承如今广泛应用于大型数控机床中,随着科技水平的飞速发展,现代工业生产对于静压推力轴承回转精度、承载性能、加工效率的要求也日益提高。静压推力轴承在实际生产中,间隙油膜受到剪切和挤压共同作用,使其温度急剧上升,且油... 详细信息

静压推力轴承如今广泛应用于大型数控机床中,随着科技水平的飞速发展,现代工业生产对于静压推力轴承回转精度、承载性能、加工效率的要求也日益提高。静压推力轴承在实际生产中,间隙油膜受到剪切和挤压共同作用,使其温度急剧上升,且油垫和回转工作台导轨均会发生不均匀的热变形和力变形,严重时会使油垫和导轨发生磨损,进而导致摩擦性能失效,严重影响加工精度和稳定性。本文将对不同导轨材料的双矩形腔静压推力轴承在不同工况下的摩擦副变形情况进行探究。对供油方式、回转工作台导轨材料及润滑油型号进行选取,并对润滑油的粘温关系进行拟合,推导出粘温关系方程。运用流体力学理论、摩擦学原理建立双矩形腔静压推力轴承间隙油膜的流量方程、承载力方程、间隙油膜厚度与载荷匹配关系方程、转速与载荷匹配关系方程和间隙油膜控制方程的理论模型。利用Solid Works建立静压推力轴承整体和双矩形腔间隙油膜的三维模型,利用ANSYS ICEM-CFD对间隙油膜进行网格划分,利用ANSYS CFX进行边界条件的设置,并得出不同载荷、不同转速工况下间隙油膜的温度场和压力场,为进行流热固耦合仿真打下基础。利用ANSYS Workbench将不同载荷、不同转速的温度场和压力场耦合到静压推力轴承的三维模型中,得到摩擦副流热固耦合变形场,对不同导轨材料的摩擦副变形情况进行分析。在回转工作台导轨材料为铸铁的双矩形腔静压实验台上,进行负载为8t的润滑性能实验,对油膜温度、压力和厚度(摩擦副相对变形量)进行数据采集,与仿真数据进行对比分析,验证仿真数值和方法的正确性。

关键词：静压推力轴承回转工作台导轨材料间隙油膜润滑性能摩擦副流热固耦合变形数值模拟与实验

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静压推力轴承间隙油膜流场特性研究

静压推力轴承间隙油膜流场特性研究

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作者：黄殿彬哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着现代机械制造加工行业的飞速发展,从全球大型数控加工设备的指标来看,大型数控加工设备对其机床工作台的承载能力、稳定性能、加工效率和加工精度的要求越来越高。静压推力轴承作为大型数控加工设备的关键组成部分,它由旋转工作台... 详细信息

随着现代机械制造加工行业的飞速发展,从全球大型数控加工设备的指标来看,大型数控加工设备对其机床工作台的承载能力、稳定性能、加工效率和加工精度的要求越来越高。静压推力轴承作为大型数控加工设备的关键组成部分,它由旋转工作台、间隙油膜和底座三部分组成。对于提高液体静压推力轴承工作稳定性和承载性能,减少摩擦损耗,延长使用寿命等方面,研究静压推力轴承间隙油膜流场特性是至关重要的。基于流体力学和摩擦学原理推导双矩形腔、圆形腔和跑道形腔的流量方程、承载力控制方程、温升方程、油膜厚度与负载和转速匹配关系方程,及间隙油膜流场特性的相关控制方程。借助MATLAB对五种型号的液压油进行粘温关系拟合,并推导粘温关系方程。利用Solid Works对双矩形腔、圆形腔和跑道形腔油膜模型进行三维几何建模,将模型导入ICEM-CFD中进行网格划分,利用FLUENT对边界条件进行设置,并进行变粘度间隙油膜流场特性求解。探讨腔深、转速、负载和液压油粘度对双矩形腔、圆形腔和跑道形腔间隙油膜流动特性的影响,进而结合流动特性分析间隙油膜温度特性和压力特性。为后续在工程实际中静压推力轴承腔形结构参数的选择、液压油粘度的选择和油腔结构的优化提供理论依据。利用新型Q1-224高速重载静动压推力轴承实验台进行双矩形腔间隙油膜温度特性和压力特性的实验,并将实验数据与仿真结果进行对比分析,验证间隙油膜温度特性和压力特性仿真结果的正确性,进而验证数值模拟方法的可行性与正确性。

关键词：静压推力轴承工作参数腔形结构参数流场特性数值模拟与实验

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油垫几何特征对静压推力轴承性能的影响研究

油垫几何特征对静压推力轴承性能的影响研究

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作者：王发坤哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

静压推力轴承是立式机床的重要组成部分,具有摩擦阻力小、使用寿命长、抗振性能好等特点。作为承载部件,其承载特性和温升特性决定了机床的加工效率和加工精度。静压推力轴承中,不同的油垫几何特征其内部具有不同形貌的间隙油膜,在实际... 详细信息

静压推力轴承是立式机床的重要组成部分,具有摩擦阻力小、使用寿命长、抗振性能好等特点。作为承载部件,其承载特性和温升特性决定了机床的加工效率和加工精度。静压推力轴承中,不同的油垫几何特征其内部具有不同形貌的间隙油膜,在实际工作过程中,由于转速和负载的影响,油膜受到剪切和挤压的作用,静压推力轴承会出现不同程度的局部热变形和静压损失。针对上述问题,本文以静压推力轴承的油垫为研究对象,从油垫腔形、封油边尺寸、回油槽宽度和深度以及油垫数量的角度出发,对指定油膜厚度下的油膜承载特性和温升特性展开探究分析。首先对单矩形、双矩形、梯形和扇形油垫的流量方程、承载力方程、温升方程和负载-极限转速-油膜厚度关系匹配方程进行理论推导。根据推导的理论方程,在现有双矩形油垫的基础上,采用单一控制变量法对三种不同腔形的油垫尺寸进行参数计算。其次利用SOLIDWORKS软件对四种不同腔形油膜进行实体建模,在数值模拟过程中,采用变粘度理论,借助MATLAB软件,拟合46-HL润滑油的粘温关系曲线。使用ANSYS中的ICEM-CFD模块对四种不同腔形间隙油膜模型进行六面体结构网格划分,并进行边界条件设置。然后使用ANSYS中的CFX模块对不同几何特征间隙油膜进行数值求解,通过分析压力场和温度场的数据得出油垫腔形、双矩形腔封油边尺寸、回油槽宽度和深度以及油垫数量对静压推力轴承性能的影响规律,为工程实际选取腔型提供理论基础。最后利用静压推力轴承实验台进行负载4t,转速0-160r/min工况下的实验,获得静压油膜压力和温度实验数据,并进行分析总结,验证数值模拟方法的可行性和正确性。

关键词：静压推力轴承承载特性温升特性油垫几何特征数值模拟与实验

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其它工程技术学科中的国家重点实验室(一)

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神州学人 1997年第2期 42-43页

作者：任志武

其它工程技术学科中的国家重点实验室（一）任志武从１９８４年中国建设第一批国家重点实验室到１９９５年底，中国政府在信息、材料学科之外，覆盖电工学、热力学、精密机械学等１０多个学科的其他工程技术学科，投入了约４亿元人民币... 详细信息

其它工程技术学科中的国家重点实验室（一）任志武从１９８４年中国建设第一批国家重点实验室到１９９５年底，中国政府在信息、材料学科之外，覆盖电工学、热力学、精密机械学等１０多个学科的其他工程技术学科，投入了约４亿元人民币，建设了２７个分布在高等院校、中国...

关键词：国家重点实验室技术学科内燃机燃烧电力设备绝缘系统煤燃烧离心通风机介电性能数值模拟与实验电力系统

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