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重型与超重型机床是我国大型电力、航天航空、大型船舶、交通和大型冶金与矿山特种装备等相关行业发展的急需,是关系到国民经济发展与综合实力的战略物资,然而关于重型机床的设计和分析技术尚不完善。液体静压导轨作为重型机床机械加工的重要运动部件,其工作特性的优劣直接影响到了机床的加工精度。本文从单个油膜的流场研究出发,得到油膜的压力场、速度场及温度场分布,以此为基础,从理论和仿真两方面对静压导轨的热特性进行研究,通过理论与仿真结果进行对比,得到静压导轨在运动状态下的温度场和热变形,可为机床的热误差补偿研究提供依据。首先从流体力学理论出发,提出静压导轨热特性的分析方法。通过对雷诺方程进行简化,并与能量方程联立,运用计算流体力学方法,可求解油膜的压力场、速度场及温度场。基于传热学基本原理,对热应力与热变形计算方法进行分析,通过建立静压导轨简化力学模型,求解热应力下的导轨变形挠曲线及最大变形量,得到导轨热变形的简化计算方法。根据重型龙门机床结构,利用UG软件对静压导轨、溜板及静压油膜进行三维建模。基于静压支承原理,对静压油膜厚度和承载力进行了理论计算。运用FLUENT软件对矩形和工字形油腔的静压油膜分别进行了仿真分析,对比相同外廓尺寸的两种油膜压力场分布及油膜支承力的差异。通过对比理论计算与仿真计算结果,验证了用FLUENT进行静压油膜特性分析的可行性。同时对油膜的速度场及温度场进行分析,得到静压油膜的温升,为静压导轨的热分析提供基础数据。研究溜板滑移速度对静压油膜特性的影响,通过对比不同滑移速度下油膜的压力场、速度场及支承力,得到油膜支承力与滑移速度之间的变化规律。运用传热学基本原理,计算静压导轨热边界条件。利用有限元分析软件ANSYS对导轨在运动状态下的稳态温度场和热变形进行了深入分析,通过对比仿真与理论计算结果,验证了分析结果的正确性。根据分析结果提出了改变横梁导轨热变形的方法,为研究静压导轨的热变形对机床加工精度的影响提供了一定的理论依据,进而为机床的热误差补偿研究提供了具有参考价值的数据。