润滑油物性对静压支承油膜性能影响研究

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静压支承系统已被广泛应用在机械设备制造、航空航天等工业领域中,多油垫静压支承是当今重型机床的重要工件之一。而静压支承油膜润滑性能好坏尤为重要,它将直接影响机床的加工效率和加工精度。间隙油膜是液压系统中传递能量和信号的润滑介质,不同的工作台运转工况以及环境因素会对油膜特性产生影响,选择最优润滑油具有重要意义。本文以多油垫静压支承为研究对象,基于流体润滑技术,在不同润滑油粘度下对静压支承油膜特性进行研究。基于液体静压润滑原理,推导出静压支承油膜的流速方程、流量方程、承载能力方程、油膜刚度方程、温升公式。同时根据计算流体力学对静压支承间隙流体数值模拟控制方程进行了推导。针对研究的多油垫静压支承,选择五种液压系统常用的润滑油,并对润滑油的粘温特性进行研究,分别建立五种润滑油的粘温数学模型。基于静压支承实际工程模型建立润滑油膜三维仿真模型,利用GAMBIT2.3.16进行网格划分和确定合理的边界条件。运用FLUENT6.3.26软件对其进行仿真模拟,探究五种润滑油的压力场、温度场和速度场的分布特性。探讨润滑油粘度对静压支承性能影响的规律。最后,为了验证间隙油膜流态仿真模拟的正确性,基于现有实验设备进行静压支承油膜稳态实验研究,并对仿真模拟值和实验结果进行对比分析。通过本文关于润滑油粘度对静压支承油膜性能影响的综合分析,得出了五种常用润滑油的静压支承具体性能参数,研究成果为工程实际静压支承润滑油型号及粘度选择提供了有价值的理论依据。
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