静压轴承具有摩擦力小、承载能力大、稳定可靠性高、吸震性能好、回转精度高等特点,这些优点得到人们的普遍关注和重视,被广泛应用于精密加工机械及高速、高精度设备的主轴。随着现代工业化的快速发展,相应的对静压轴承的性能提出越来越高的要求。油膜温升主要由于主轴旋转带动润滑油发生相互剪切作用,从而产生大量的热。油膜温升不仅会直接降低液压油的粘度,影响油膜承载能力,而且温升严重会引起零件的热变形,导致轴和轴瓦接触,从而影响轴承正常工作,甚至发生事故。因此,解决温升问题对确保静压轴承性能、延长轴承使用寿命至关重要。许多学者也一直致力于研究降低油膜温升这一难题。鉴于此,本文以液体静压轴承为研究对象,针对其普遍存在的油膜温升问题,设计出了一种新型的梯形油腔结构轴承,然后采用数值模拟方法对新结构轴承和原来结构进行分析对比,证明梯形油腔轴承具有明显的降低油膜温升的作用,之后对梯形油腔轴承做了其它性能的分析。本文主要的研究内容如下:第一章:概述了液体静压轴承研究背景及意义,介绍了它的几种典型结构,分析了静压轴承的国内外研究现状。第二章:详细阐述了静压轴承的工作原理,分析了静压轴承油膜的承载力及温升特性,并推导出了工作状态下油膜的温升方程。接着对计算流体力学进行了概述,建立了控制方程,提出基本假设条件,为后续求解提供了理论依据和条件。第三章:给定了静压轴承流体模型的结构尺寸,利用Pro/E软件建立矩形油腔轴承流体模型和梯形油腔轴承流体的三维模型。接着利用ICEM软件对流体模型进行了结构化网格划分。为后面导入FLUENT求解计算做好了准备工作。第四章:利用FLUENT软件对矩形油腔和梯形油腔两种流体模型在主轴2000rpm转速下求解油膜温度场分布情况,分析总结了两种油膜上的温度分布规律,并对比了两者油膜温度场的不同之处;又对两种模型在其他三种转速(1000rpm、1500rpm、2500rpm)下依次进行油膜温度场仿真,并分析四种转速下两种模型油膜的平均温度。最终得出一些重要的规律和结论。第五章:模拟仿真了不同油膜厚度下梯形油腔轴承模型油膜的温度场,证明了油膜温升随着油膜厚度的增大而逐渐降低;接着在主轴反向转动时对梯形油腔轴承油膜的温度场进行数值计算,结果证明梯形油腔静压轴承只能在正向旋转工作时具有降低油膜温升的作用,反向旋转时油膜温升比矩形油腔轴承油膜温升还要高;最后仿真分析了供油压力与梯形油腔油膜温升之间的关系。