吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (3): 773-780.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170152
刘志峰1, 赵代红1, 王语莫1, 浑连明1, 赵永胜1, 董湘敏2
LIU Zhi-feng1, ZHAO Dai-hong1, WANG Yu-mo1, HUN Lian-ming1, ZHAO Yong-sheng1, DONG Xiang-min2
摘要: 推导了极坐标下考虑离心力的雷诺方程,建立了以对流散热为主的极坐标下的能量方程,将雷诺方程与能量方程进行联立,利用有限差分法建立了不同转速下油垫温度分布与重载静压转台承载性能的变化关系。同时,在某5 m立车静压支承试验台进行测试试验和相关分析验证,证明了所建模型的正确性。结果表明:油膜温度随转台转速增大而升高;当转速达到40 r/min时温度迅速升高,承载力急剧下降。油垫封油边四周温度升高不同,速度大的一侧的温度升高更加明显,易产生局部高温。研究结果可为进一步分析静压转台的热补偿及结构设计优化提供理论依据和数据参考。
中图分类号:
[1] 钟洪,张冠坤. 液体静压动静压轴承设计使用手册[M]. 北京:电子工业出版社,2007. [2] Sim K, Kim D.Thermohydrodynamic analysis of compliant flexure pivot tilting pad gas bearings[J]. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,2008,130(3):032502. [3] Andrés S L, Kim T H.Analysis of gas foil bearings integrating FE top foilmodels[J]. Tribology International,2009,42(1):111-120. [4] 刘志峰,湛承鹏,赵永胜. 定量式静压转台动态特性建模与影响因素分析[J]. 机械工程学报,2015,51(19):75-83. Liu Zhi-feng,Zhan Cheng-peng,Zhao Yong-sheng.Modeling and analysis of the dynamic behaviors of a quantitative type hydrostatic rotary table[J]. Journal of Mechanical Engineering,2015,51(19):75-83. [5] Ezzat H A,Rohde S M.A study of the thermohydrodynamic performance of finite slider bearings[J]. Journal of Tribology-Transactions of the ASME,1973,95(3):298-307. [6] Christensen H.Stochastic models for hydrodynamic lubrication of rough surfaces[J]. Proceedings of Institute of Mechanical Engineering,1969,184:1013-1022. [7] Rathish B V,Rao P S,Sinha P.Stream line upwind Petrov-Galerkin finite element analysis of thermal effects on load carrying capacity in slider bearings[J]. Numerical Heat Transfer Applications,2000,38(3):305-328. [8] Kango S, Sharma R K, Pandey R K.Thermal analysis of microtextured journal bearing using non-Newtonian rheology of lubricant and JFO boundary conditions[J]. Tribology International,2014,69:19-29. [9] 李嶸,桂林,孟曙光. 考虑速度和窜油影响的重载静压轴承油腔压力解析研究[J]. 制造技术与机床,2016(7):62-66. Li Rong,Gui Lin,Meng Shu-guang.Analytical research on oil cavity pressure of heavy-duty hydrostatic bearing considering the effects of speed and channeling oil[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool,2016(7):62-66. [10] Dai Hui-liang,Yao Li-juan,Peng Jin-li.Carrying capacity study of liquid hybrid bearing based on fluent[J]. Hydromechatronics Engineering,2016,44(12):110-115. [11] Lu Dun,Liu Ke-jia,Zhao Wan-hua.Thermal characteristics of water-lubricated ceramic hydrostatic hydrodynamic hybrid bearings[J]. Tribology Letters,2016,63(2):1-10. [12] Li Xi-bing.Theoretical research on mechanical property of rectangular oil pad in hydrostatic thrust bearing based on constant flow[J]. Industrial Lubrication and Tribology,2016,68(3):392-403. [13] Yadav S K,Sharma S C.Performance of hydrostatic textured thrust bearing with supply holes operating with non-Newtonian lubricant[J]. Tribology Transactions,2016,59(3):408-420. [14] Chen Dong-ju, Fan Jin-wei, Li Hai-yong.Thermal influence of the couette flow in a hydrostatic spindle on the machining precision[J]. Mechanical Engineering,2013,26(3):427-436. [15] Razzaque M M,Hossain M Z.Effects of grooving in a hydrostatic circular step thrust bearing with porous facing[J]. Journal of Tribology-Transactions of the ASME,2015,137(3):031703. [16] 衡凤琴,黄智,陈学尚. 数控立车静压转台油膜温度场仿真分析及优化[J]. 机械科学与技术,2015,34(11):1733-1737. Heng Feng-qin,Huang Zhi,Chen Xue-shang.Simulating and optimizing temperature field of oil film for CNC vertical lathe hydrostatic rotary table[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering,2015,34(11):1733-1737. [17] 崔鹏威. 重型静压转台动态误差及热变形分析研究[D]. 北京:北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,2014. Cui Peng-wei.The research of the dynamic error and thermal deformation analysis on heavy duty hydrostatic rotary table[D]. Beijing:College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,2014. [18] 邵俊鹏,张艳芹,于晓东. 重型静压轴承扇形腔和圆形腔温度场数值模拟与分析[J]. 水动力学研究与进展,2009,24(1):119-124. Shao Jun-peng,Zhang Yan-qin,Yu Xiao-dong.Numerical simulation analysis of sector and circular oil recess temperature field of heavy hydrostatic[J]. Journal of Hydrodynamics,2009,24(1):119-124. [19] 于晓东,付旭,刘丹,等. 环形腔多油垫静压推力轴承热变形[J]. 吉林大学学报:工学版,2015,45(2):460-465. Yu Xiao-dong,Fu Xu,Liu Dan,et al.Thermal deformation of annular recess multi-pad hydrostatic thrust bearing[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2015,45(2):460-465. [20] 温诗铸. 摩擦学原理[M]. 北京:清华大学出版社,2012. |
[1] | 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776. |
[2] | 朱伟,王传伟,顾开荣,沈惠平,许可,汪源. 一种新型张拉整体并联机构刚度及动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1777-1786. |
[3] | 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507. |
[4] | 毛宇泽, 王黎钦. 鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1508-1514. |
[5] | 王涛, 伞晓刚, 高世杰, 王惠先, 王晶, 倪迎雪. 光电跟踪转台垂直轴系动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1099-1105. |
[6] | 贺继林, 陈毅龙, 吴钪, 赵喻明, 汪志杰, 陈志伟. 起重机卷扬系统能量流动分析及势能回收系统实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1106-1113. |
[7] | 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123. |
[8] | 孙秀荣, 董世民, 王宏博, 李伟成, 孙亮. 整体抽油杆柱在油管内空间屈曲的多段式仿真模型对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1124-1132. |
[9] | 吉野辰萌, 樊璐璐, 闫磊, 徐涛, 林烨, 郭桂凯. 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1133-1139. |
[10] | 刘坤, 刘勇, 闫建超, 吉硕, 孙震源, 徐洪伟. 基于体外传感检测的人体站起动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1140-1146. |
[11] | 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734. |
[12] | 曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786. |
[13] | 李锐, 张路阳, 刘琳, 武粤元, 陈世嵬. 基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 787-795. |
[14] | 陈忠敏, 侯力, 段阳, 张祺, 杨忠学, 蒋易强. 新型摆线针轮行星减速器传动系统的振动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 174-185. |
[15] | 刘念, 徐涛, 徐天爽, 胡贤磊, 刘维海. 基于差厚技术的汽车仪表板管梁轻量化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 199-204. |
|