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随着现代工业的发展,越来越多高速高精设备应用的实际工程中,对转子支撑系统也提出来越来越高的要求。动静压轴承在高转速时承载特性要由于静压轴承,在设备的启停阶段其摩擦特性要由于动压轴承,因此动静压轴承在实际的工程实际中得到越来越广的应用,因此对动静压轴承的研究也是现阶段转子系统轴承支撑的重点研究方向。现阶段对动静压轴承的研究往往集中于转速和供油压力这些常规参数对轴承载性能的影响,并没有考虑承载力变化后对轴承产生的影响,因此本文以此为切入点展开研究,在ANSYS Workbench软件平台上探索不同偏心率对动静压轴承流固特性的影响并设计动静压轴承试验台为后期验证理论计算结果做准备。本文主要包括以下三部分研究内容: 首先,本文详细介绍了国内外动静压轴承的研究现状,包括现阶段动静压轴承常用的结构形式以及各个参数条件对其性能的影响,并研究了动静压轴承流固耦合的分析方法。介绍了流体力学基本理论知识和流体控制方程,概述了流体控制方程在实际应用中设定的边界条件和简化过程,并以有限差分的方法求解了孔入式动静压轴承的油膜特性的数值解,并以此为标准验证了后续不同偏心率下动静压轴承的建模。 其次,应用FLUENT对不同偏心率下动静压轴承油膜特性进行分析,得到油膜特性与偏心率之间的关系,包括承载力的大小与方向。在验证结果准确后加载到已经建立好的动静压轴承模型上研究其轴承的应力应变情况,分析后发现,随着偏心率增加,动静压轴承内表面部分区域应力应变变大,并出现了应力集中的情况。 最后,以动静压轴承建模参数为标准设计搭建动静压试验台,包括动静压轴承的设计,主轴的设计,测量系统设计以及径向加载系统,其可以调节主轴转速、供油压力、供油温度以及径向载荷并测量动静压轴承油膜压力、油膜温度以及主轴位移来研究不同参数下的动静压轴承流固特性,为后续动静压支承系统的设计研发奠定基础。