动静压轴承

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动静压轴承支撑高速主轴系统基本性能分析

动静压轴承支撑高速主轴系统基本性能分析

致性 。 文献标 识 码 : A
关 键词 : 静压 轴承 静 态性 能 动 态性 能 参数 识别 动
中图分 类号 : Hl 7 2 T l .
Ba i p r r a c n lss o i h s e d s ide s se s p o td b y r e r g sc e f m n e a ay i fhg - p e pn l y t m u p r y h b i b a i s o e d n
轴承是保证高速电主轴具有高刚度 、 回转精度 、 高 大承 载力 的关 键支 撑 部件 。与 其 他 轴 承 支 撑 相 比, 润 滑 水
动静压 轴 承 在 高 转 速 下 有 无 可 比拟 的优 异 性 。文 献
[ — ] 水润 滑动 静压 轴承 设计 和性 能 的计 算 与优 化 12 在
高速 电主轴技 术作 为高速 精 密切 削加 工 的关 键 技 术, 近年 已成 为该 领 域 研 究 热 点 之 一 。高 速 精 密 支 承
数 并被 验证 是有 效 的。文 献 [ — ] 讨 _ 34探 『多种 实 验方 法 的优 缺点 , 并指 出不 平衡 质量 法有 参数 识别 精度 高 、
功 能 都 件
动 静压 轴 承 支撑 高 速 主 轴 系 统 基 本 性 能 分 析
董 胜 先 ① 马 求 山① ②
( ①广东交通职业技术学院, 广东 广州 500 ; I 180 ②西安交通大学机械工程学院, 陕西 西安 7 04 ) 109
摘 要 : 以高 速主轴 水 润滑 动静 压轴 承为 基础 , 双动 静压 轴承 支撑 主轴 系统 实验 平 台上 , 在 分析转 速 、 供水 压
DONG he g in S n xa ㈤

液体动静压轴承系统 使用说明书

液体动静压轴承系统 使用说明书

液体动静压轴承系统使用说明书出厂编号:04-06-18调试前必需仔细阅读,如有疑问电话联系!杭州瑞利机械设备有限公司电话:邮箱:网址:/地址:浙江省杭州市拱墅区祥符镇新文路66号-3动静压轴承主轴安装调试工艺规程装机调试必读动静压主轴安装调试工艺规程摘要:〈1〉开箱检查所有零部件,观察在运输过程中有无损伤。

〈2〉把磨头装上机床,注意在往机床上装的过程中,不要碰撞机床主轴。

〈3〉从泵站加油口处加入2#主轴油约110升到油标的四分之三,加油时一定要三层绸子布过滤。

注意:一定要2#主轴油,不能用别的代替。

〈4〉把泵站电机接入机床总开关,即机床总开关一开,泵站电机就工作。

检查泵站电机转向是否顺时针转动。

把高压进油软管插在加油口内,泵站工作15~20分钟,油路自循环,保证泵站出油清洁。

5〉把泵站上的压力继电器接在主轴电机的控制线路上,即泵站供油压力〉13kg时,主轴电机可以启动工作;泵站压力〈13kg时主轴电机不能启动。

这样做的目的是为了保护动静压主轴正常使用过程中不受损伤。

〈6〉把泵站上的高压进油软管接到主轴上的进油接头上。

注意:此步工序极为重要,一定要仔细认真,在接接头时千万别进入赃物。

因为这时如果进入赃物是不能出来的。

这样就影响了动静压主轴的正常工作,甚至抱轴!〈7〉把回油管两端分别接在主轴和泵站回油管嘴上。

〈8〉打开机床总开关,泵站工作,通过溢流阀调压,把泵站压力调整在 1.8MPa∽1.9MPa之间。

〈9〉观察主轴上的压力表,这时主轴处于静压状态。

静压应该是:1.7 MPa∽ 1.8 MPa之间。

用手轻轻转动主轴(有橡皮圈的除外),没有任何摩擦感觉,也有自转的可能。

〈10〉检查主轴电机转向是否和磨头一样,在不确定的情况下检查;如上有皮带采用点动,转向一定要正确。

〈11〉检查压力继电器的工作压力是否正常。

即把泵站压力调小到1.3MPa以下,启动主轴电机应不能启动。

把泵站压力调回1.8MPa∽1.9MPa时,磨头电机应能启动。

静压轴承原理

静压轴承原理

静压轴承原理静压轴承是一种常见的轴承形式,它利用流体静压的原理来支撑和减少轴承的摩擦。

静压轴承的原理是通过将流体(通常是润滑油或空气)压入轴承壳体中,在轴承与轴之间形成一层薄膜,使轴承可以在流体薄膜的支撑下运转,从而减少摩擦和磨损。

在本文中,我们将详细介绍静压轴承的原理及其工作过程。

静压轴承的原理是基于流体静压力的作用。

当轴承转动时,流体被压入轴承间隙中,形成一个压力区域。

这个压力区域可以支撑轴承并减少摩擦。

当轴承受到外部力作用时,流体薄膜会产生反作用力,使轴承保持在稳定的位置上。

这种原理使得静压轴承具有较低的摩擦和磨损,适用于高速、高负荷和高精度的工作环境。

静压轴承的工作过程可以分为三个阶段,启动阶段、稳定阶段和停止阶段。

在启动阶段,轴承开始旋转,流体被压入轴承间隙中,形成压力区域。

在稳定阶段,轴承达到稳定转速,流体薄膜可以完全支撑轴承并减少摩擦。

在停止阶段,轴承停止旋转,流体逐渐排出轴承间隙,压力区域消失。

这三个阶段的工作过程保证了静压轴承在不同工况下都能有效地工作。

静压轴承的原理使其具有许多优点。

首先,它具有较低的摩擦和磨损,能够延长轴承的使用寿命。

其次,静压轴承可以适应高速、高负荷和高精度的工作环境,具有较好的稳定性和可靠性。

此外,静压轴承还可以降低能量损耗,提高工作效率。

因此,静压轴承在航空航天、汽车、机械加工等领域得到了广泛的应用。

在实际应用中,静压轴承的原理需要与设计、制造和维护相结合,才能发挥最大的作用。

在设计阶段,需要考虑轴承的尺寸、材料和流体供给系统等因素,以确保轴承能够正常工作。

在制造阶段,需要保证轴承的加工精度和表面质量,以减少流体薄膜的泄漏和轴承的摩擦。

在维护阶段,需要定期更换润滑油、清洗轴承和检查流体供给系统,以保证静压轴承的正常运转。

总之,静压轴承是一种利用流体静压力原理的轴承形式,具有较低的摩擦和磨损,适用于高速、高负荷和高精度的工作环境。

静压轴承的原理和工作过程对于轴承的设计、制造和维护都具有重要的意义,可以提高轴承的使用寿命和工作效率。

球磨机动静压轴承改造

球磨机动静压轴承改造

转动部分 由简体 、法兰盘 、人孔盖构 成。筒体是用
钢板卷制而成,为了防止研磨介质的冲击及磨损,并为
减少 噪声 ,在筒体内壁衬有 衬板。钢 制的筒体 两端焊有 法 兰盘并与端盖连接。 给料部分多用铸钢制成 的中空轴颈 , 轴颈 内嵌有 在 加料漏斗 。卸料 部分 用 中 空轴 颈 以及 格 子板 ( 料 蓖 出
烘干兼粉磨 的磨机 的宽 径 比 L D =0 2 / .5—0 3 ,水泥 .5
时利用高压油的静压作用及转动引起的动压效应,既具
有动压轴承在大偏心率 时的承载 能力大 的性 能 ,又具有 静压轴承在小偏心率 时的刚度大 、精度高 、 损小 、发 磨 热少的特点。实验和理论研究都表 明 , 静压轴承 比相 动 同 何参数 的其他滑动轴承具有 高的承载能力 , 大 的 几 较 载荷功率 比,良 的动 、静特性 ,因此 ,动静压轴 承更 好 适合 于高速重载场合下使用。 本文采用 的动静压轴承的特点是采用表 面浅腔式 油
板)构成 。如 图 1 所示。 由 于 球 磨 机 主 轴 承 所 受 径 向 力
动静压径向轴承行了简化研究,限于当时条件的限制,
他 们的研究过于简化 ,以至于不 能真实反映轴 承中流体 润滑状况 。Hnu anm和 Neef is 对一 液氢润 的动静压轴承 ln 进行了实验 ,并将 实 验结果 和数值 模拟 结 果进 行 了 比 较 ,发现实验得到的心距和流量等结果与理论分 析结果
较 大 ,且 集
中 于 竖 直 方
进油管
向 即 受 到 轴
图 2 球磨机主轴支承结构
的重力作用,故轴瓦只需保留受力的部分结构即可。根
据经验采 用如 图 2 方案 。
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几种典型液体静压轴承结构特点与应用

几种典型液体静压轴承结构特点与应用

几种典型液体静压轴承结构特点与应用几种典型液体静压轴承结构特点与应用本文介绍了几种典型的、使用场合较多的液体动静压轴承的结构及特点,并举了各种动静压轴承在机床上应用的实例及效果。

液体动静压轴承精度高、刚度大、寿命长、吸振抗震性能好,主要用于精密加工机械及高速、高精度设备的主轴。

既可用于旧机床改造,也可用于新机床配套。

采用动静压轴承可以完全恢复机床因主轴轴承问题而丧失的加工精度和表面粗糙度;提高机床主轴精度和切削效率;并可多年连续使用而不需维修。

多年来我国一些企业采用动静压轴承为新机床配套和进行国产和进口旧机床设备改造,均获得了满意的使用效果和显著的经济效益。

液体动静压轴承综合了静压轴承的优点,消除了这两种轴承的不足。

其特点是采用整体式轴承与表面深浅腔结构油腔轴承系统工作时主轴被一层压力油膜浮起,主轴为经电机驱动已悬浮在轴承之间发生机械摩擦与磨损,从而提高轴承寿命且有良好的精度保持性。

当电机驱动主轴旋转时,轴承油腔内由于阶梯效应自然形成动静压承载油膜,轴承成为具有静压压力场的东压滑动轴承。

与三块、五块瓦相比,动静压轴承为整体式使结构,轴承与箱体孔接触面积大,为刚性连接,是油膜刚度得到充分的发挥利用。

主轴工作时,油膜刚度是轴承静态刚度与动态刚度的叠加,有很强的承载能力。

压力油膜的“均化”作用可使主轴回转精度高于轴颈和轴承的加工精度。

一、静压轴承的几种典型结构及特点液体动静压轴承所采用油腔结构、节流器与静压轴承相比均不相同。

静压轴承采用的固定节流器有“小孔”、“毛细管”等,可变节流器大多设置在轴承外部的静止部位,结构复杂,使用时常因节流器出面截流面太小,油液杂质易堆积而发生堵赛。

早期设计的动静压轴承为浅腔结构,分有节流器和无节流器两种。

图1为节流器的动静压轴承,深腔与浅腔形成静压腔,浅腔兼备节流功能。

压力油ps 进入中间环槽后,流入深腔和浅腔,经两端的轴向封油面排出,当主轴在轴承中高速旋转时,由于浅腔同轴向封油面台阶及主轴中心的轴承中微小偏心,自然形成楔形油膜而产生动压承载油膜。

静压轴承的工作原理

静压轴承的工作原理

静压轴承的工作原理一、引言静压轴承是一种常用的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。

其主要作用是支撑转子,减小转子与轴之间的摩擦和磨损,提高机械设备的运行效率和寿命。

本文将详细介绍静压轴承的工作原理。

二、静压轴承的结构静压轴承由两个部分组成:固定部分和旋转部分。

固定部分包括壳体和导向环,旋转部分包括轴和滑动面。

其中,壳体是静止不动的,导向环固定在壳体内侧,并且与轴相切。

滑动面是轴上与导向环接触的表面。

三、静压轴承的工作原理1. 静压效应当旋转部分开始运动时,由于滑动面与导向环之间存在一定的空隙,流体(通常为液体或气体)就会从空隙中进入,并形成一个高压区域。

这个高压区域会产生一个向心力,在垂直于滑动面方向上支持旋转部分。

2. 惯性效应当旋转部分开始运动时,它会产生一定的惯性力。

这个惯性力会使液体或气体从高压区域流向低压区域,从而形成一个低压区域。

这个低压区域会产生一个向心力,在垂直于滑动面方向上支持旋转部分。

3. 压缩效应当旋转部分开始运动时,由于液体或气体的可压缩性,它们会在高压区域被压缩。

这个压缩效应会使液体或气体从高压区域流向低压区域,从而形成一个低压区域。

这个低压区域会产生一个向心力,在垂直于滑动面方向上支持旋转部分。

四、静压轴承的优点和应用1. 优点静压轴承具有以下优点:(1)摩擦小:由于液体或气体的介入,静压轴承的摩擦系数非常小。

(2)磨损小:由于液体或气体的介入,静压轴承的磨损非常小。

(3)寿命长:由于摩擦和磨损的减小,静压轴承的寿命比其他轴承更长。

(4)运行平稳:由于液体或气体的介入,静压轴承的运行非常平稳。

2. 应用静压轴承广泛应用于以下领域:(1)航空航天:静压轴承被广泛应用于飞机、导弹和卫星等航空航天设备中。

(2)机床制造:静压轴承被广泛应用于高速机床、精密加工机床和大型数控机床等设备中。

(3)液压设备:静压轴承被广泛应用于液压泵、液压马达和液力变矩器等设备中。

五、总结本文详细介绍了静压轴承的工作原理。

液体动静压轴承的油腔结构特性分析

液体动静压轴承的油腔结构特性分析

液体动静压轴承的油腔结构特性分析【摘要】动静压轴承的承载性能主要由轴承的动压、静压混合效应决定,而不同的油腔结构又影响着动静压的混合效应。

因此,本文在动静压轴承的特性分析上主要从动静压轴承的油腔结构入手,以fluent为工具,着重分析了方形油腔、三角形油腔和圆形油腔对轴承承载特性的影响,进而为动静压轴承结构设计提供理论参考。

【关键词】动静压轴承;承载特性;有限体积法0 引言随着先进制造业的发展,液体动静压滑动轴承的应用也越来越普遍。

而对于动静压支撑设计,一旦确定支撑方案后,对轴承性能影响最大的是液腔的数量和结构。

在对主轴回转性能的研究中已经证明当液腔的数量是轴颈圆度误差多边形的整数倍时,轴颈的圆度误差对主轴回转精度的影响最小。

研究供液压力、轴承的相对间隙和润滑介质相同的情况下,轴承的承载力、温升和轴颈的静平衡轨迹变化规律可以使我们根据要求合理的布置液腔的结构形状。

近年来,cfd在流场计算中应用日益广泛,并出现了如phoenics、cfx、fidip、fluent等多个商用cfd软件,其中fluent是目前功能最全面、适应性最广、国内使用最广泛的cfd软件之一[1]。

pyp chen和ej hahn[2]等用滑动轴承、阶梯轴承、径向轴承在定常单向承载、稳态工况下求得雷诺方程的解析解,并用cfd方法求得的解进行对比证明当雷诺数较小时,cfd方法和求解雷诺方程得到的解析解是基本重合的.而当雷诺数增大时,惯性项的影响增大,二者的压力分布和最大压力出现了偏差。

蒋小文,顾伯勤[3]利用cfd 方法研究了收敛楔形间隙中流体的稳态、一元流动进行了数值模拟,得到了间隙中流体膜的压力和速度分布,数值模拟与解析结果基本吻合,表明了数值模拟的正确性。

1 液体动静压轴承的油腔结构1.1 常见的油腔结构形式目前常见的油腔形状有圆形油腔、三角形油腔和方形油腔。

直观上看,方形油腔是目前普遍应用的油腔形式,适用于主轴转速较高、自重较小的动静压轴承;圆形油腔便于加工,该类轴承的制造费用比方形腔轴承低30%。

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识

动压、静压、动静压轴承的工作原理及装配知识一、静动压轴承的工作原理先启动供油泵,油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜,支承、润滑和冷却主轴,由于节流器的作用油液托起主轴,油经回油孔通过回油泵回至油箱。

然后启动磨头电机,主轴旋转。

利用极易产生动压效应的楔形油腔结构,主轴进入高速稳态转动后,形成强刚度的动压油膜,用以平衡在高速运行下的工作负载。

结构形式及特点:整体套筒式结构,安装方便;高精度:由于承载油膜的均化作用,使主轴具有很高的旋转精度:主轴径向跳动、轴向窜动W 2卩m或W 1卩m高刚度:由于该轴系的独特油腔结构,轴承系统在工作时,主轴被一层压力油膜浮起,主轴未经旋转时为纯静压轴承,主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜,因而形成具有压力场的动压滑动轴承,该结构提高了轴承的刚度;轴向刚度可达到20—50kg /1卩m径向刚度可达到100kg /1卩m高承载能力:由于动压效果靠自然形成,无需附加动力,使得主轴承载能力大大提高。

长使用寿命:理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下,极少维修•利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转,把润滑油带进轴承的楔形空间建立起压力油膜隔开。

这种轴承称为动压滑动轴承。

靠液体润滑剂动压力形成液膜隔开两摩擦表面并承受载荷滑动轴承。

液体润滑剂是被两摩擦面相对运动带入两摩擦面之间。

产生液体动压力条件是:两摩擦面有足够相对运动速度;润滑剂有适当黏度;两表面间间隙是收敛。

二、动压滑动轴承的安装动压轴承结构图1装配前的准备(1)准备所需的量具和工具。

(2)按照图纸要求检查轴套和轴承座的表面情况及配合过盈是否符合要求,然后按轴颈将轴套进行加工,并留出一定的径向配合间隙,其值约为(〜) d (d为轴颈的直径mr) (3)按照图纸要求检查轴套油孔、油槽及油路。

在确认油路畅通后方可进行装配。

2装配(1)装配时可用压力机将轴套压入轴承体内或用大锤将轴套打入轴承体内。

液体动静压轴承原理计算和试验

液体动静压轴承原理计算和试验

液体动静压轴承原理计算和试验生活中,若液体动静压轴承原理计算和试验出现了,我们就不得不考虑它出现了的事实。

希腊曾经说过,最困难的事情就是认识自己。

这启发了我,现在,解决液体动静压轴承原理计算和试验的问题,是非常非常重要的。

所以,有人在不经意间这样说过,越是没有本领的就越加自命不凡。

这不禁令我深思。

这种事实对本人来说意义重大,相信对这个世界也是有一定意义的。

生活中,若液体动静压轴承原理计算和试验出现了,我们就不得不考虑它出现了的事实。

液体动静压轴承原理计算和试验的发生,到底需要如何做到,不液体动静压轴承原理计算和试验的发生,又会如何产生。

要想清楚,液体动静压轴承原理计算和试验,到底是一种怎么样的存在。

每个人都不得不面对这些问题。

在面对这种问题时,要想清楚,液体动静压轴承原理计算和试验,到底是一种怎么样的存在。

有人曾经说过,内外相应,言行相称。

这句话语虽然很短,但令我浮想联翩。

莎士比亚曾经说过,人的一生是短的,但如果卑劣地过这一生,就太长了。

这启发了我,生活中,若液体动静压轴承原理计算和试验出现了,我们就不得不考虑它出现了的事实。

问题的关键究竟为何?问题的关键究竟为何?既然如何,问题的关键究竟为何?液体动静压轴承原理计算和试验因何而发生?液体动静压轴承原理计算和试验因何而发生?液体动静压轴承原理计算和试验,发生了会如何,不发生又会如何。

液体动静压轴承原理计算和试验的发生,到底需要如何做到,不液体动静压轴承原理计算和试验的发生,又会如何产生。

谚语在不经意间这样说过,不幸可能成为通向幸福的桥梁。

带着这句话,我们还要更加慎重的审视这个问题:了解清楚液体动静压轴承原理计算和试验到底是一种怎么样的存在,是解决一切问题的关键。

液体动静压轴承原理计算和试验,发生了会如何,不发生又会如何。

我们都知道,只要有意义,那么就必须慎重考虑。

我们都知道,只要有意义,那么就必须慎重考虑。

液体动静压轴承原理计算和试验因何而发生?古人曾经说过,古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。

使用四种典型动静压轴承使用环境

使用四种典型动静压轴承使用环境

4、圆锥静压轴承:适合于高速内圆磨头主
轴系统(如 2110 内圆磨头)、电主轴、和内沟道 磨床。
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
使用注意事项:(汽车轴承)
1、正常使用一年后应更换 2 主轴油和粗精
滤芯。
2、正常使用泵站要补充油时一定要 3 层绸
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
子布过滤加入。
3、主轴皮带轮、砂轮装卸时一定要在泵站
的状态下进行。即主轴在静压油浮起的状态下进
行。这样不损伤主轴和动静压轴承。
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
4、砂轮主轴前观察泵站压力和磨头静压是
否在规范范围内。
5、设备停机时,一定要先停掉磨头电机,
待砂轮停稳后,再关掉泵站,否则容易损伤磨头。
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
6、换泵站上的任何零部件,一定要先卸掉
高压进油软管接头,更换完零件后,油路自我循 环 15-20 分钟后方可将进油管接上磨头,这样
就保证了进入磨头的主轴油是经过精过滤的超
洁净主轴油。(转自:网络)()
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
1、深浅腔结构动静压轴承:适用于高速轻
载的机床主轴,如 M1432 外圆磨、:适用
于中速中载的机床主轴,如 MG1432 外圆磨、轧 辊磨等。
回首萧瑟处,处处皆有情情,情书画不成,心中常忧叹
3、柱销式内反馈动静压轴承:适用于载荷
与速度变化范围大的机床主轴。
2dk0f5c9a

2dk0f5c9a www.lm.kqr

浅谈液体动静压轴承

浅谈液体动静压轴承

浅谈液体动静压轴承本文源于: 转载需注明出处静压轴承是利用外部油源产生承载能力的油膜轴承,动静压混合轴承是一种既综合了液体动压和静压轴承的优点,又克服了两着缺点的新型多油楔油膜轴承。

它利用静压轴承的节流原理,使压力油腔中产生足够大的静压轴承载力,从而克服了液体动压轴承启动和停止时出现的干摩擦造成主轴与轴承磨损现象,提高了主轴和轴承的使用寿命及精度保持性;轴承油腔大多采用浅腔结构,在主轴启动后,依靠浅腔阶梯效应形成的动压承载力和静压承载力叠加,大大地提高了主轴承载能力,而多腔对置结构又极大地增加了主轴刚度;高压油膜的均化作用和良好的抗振性能,保证了主轴具有很高旋转精度和运转平稳性。

目前,在改造旧精密磨削设备方面,用得较多的是北京中航设备改造厂的WMB 型表面节流液体动静压混合轴承。

液体动静压轴承的应用1. MB41632外圆磨床上的应用在用MB1632外圆磨床磨削高温堆焊后的气阀阀面时,因堆焊层加工余量不均匀,经常发生磨床抱轴现象,给生产和维修带来困难。

经论证选用YWMIB1632主轴单元产品对MB1632主轴轴承进行改造。

主轴单元外圆与原机床砂轮主轴箱体孔采用间隙配合(0.0 08mm~0.012mm),主轴单元前部的法兰通过3个M10螺栓与箱体原有孔联接,输出轴与原床砂轮盘孔配合使用。

压力油通过进油管分别进到主轴单元的前、后轴承,并有两块压力表分别显示前、后轴承油腔压力,以监视前、后轴承的工作状态。

压力油经主轴单元体,箱体通过回油管回油箱。

改造后解决了问题提高了工效。

2.在M1431万能外圆磨改造中的应用为提高M1431万能外圆磨床砂轮主轴和内圆磨具主轴的精度,对内、外圆主轴同时进行改造。

改造步骤如下:(1)拆外圆磨主轴;(2)装上配有WMB型动静压轴承的外圆磨主轴组件。

装回后端原皮带轮机构。

接好高压油管和回油管;(3)从夹持座上拆下内圆磨具;(4)装上配有WMB型动静压轴承的内圆磨具。

接通进油管和回油管,装上配制好的皮带轮;(5)安装好供油装置,接好动力线;(6)清洗油箱,注油;(7)试车,经负载试车,改造后提高了磨床的内、外圆加工精度、提高了工效。

静压以及动静压轴承流场计算基本方程以及计算方法

静压以及动静压轴承流场计算基本方程以及计算方法

流场基本方程在静压和动静压轴承设计当中,为了计算油膜的承载能力,就需要计算油膜的压力分布。

而计算流体的流量,就需要计算油膜内的速度分布。

另外,需要计算轴承的摩擦阻力,那就要计算轴承面上的剪应力分布。

特别的,在轴高速转动时,进油温度和出油温度之间有温度差。

考虑到粘度和温度之间的耦合关系,若要准确计算油膜的压力分布,还需要计算轴承面上的温度分布。

轴承间隙中的润滑液体为黏性流体,根据动量、质量和能量守恒定律以及微元的力平衡条件,可以推导出纳维-斯托克斯方程(流体的动量方程)、连续方程、剪应力方程、能量方程和热传导方程。

再加上润滑液体的状态方程(粘温方程、粘压方程)、油膜的几何方程以及轴颈和轴承的变形方程,通过这些方程之间的联立,就可以求解流固耦合、粘温耦合下的油膜压力分布。

纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes)和雷诺方程(Reynolds)黏性流体运动方程是研究润滑流体的基本方程。

对于不可压缩的牛顿流体,其运动方程,即纳维-斯托克斯方程可以表示为公式1{ρdudt=ρX−ðpðx+μ∇2uρdvdt=ρY−ðpðy+μ∇2vρdwdt =ρZ−ðpðz+μ∇2w式中,u、v、w分别为流速沿x、y、z坐标轴方向的分量;X、Y、Z为单位质量的体力沿着x、y、z坐标轴方向的分量;p为油膜压力;ρ为液压油的密度;μ为液压油的粘度;对时间的全微分可以表示为ddt =ððt+uððx+vððy+wððz;定义拉普拉斯算子∇2=ð2ðx2+ð2ðx2+ð2ðz2。

等式的左侧项为微元体的惯性力,而等式的右侧项表示的是微元体的体力、压力和黏性剪切力。

将x-y-z坐标系下的纳维-斯托克斯方程展开后可以表示为:{ρdudt=ρX−ðpðx+μ(ð2uðx2+ð2uðy2+ð2uðz2)ρdvdt=ρY−ðpðy+μ(ð2vðx2+ð2vðy2+ð2vðz2)ρdwdt=ρZ−ðpðz+μ(ð2wðx2+ð2wðy2+ð2wðz2)对于有些流场(比如环形的止推轴承面或是展开后为部分圆环的圆锥轴承面),圆柱坐标下进行计算会变得更加容易些。

动静压轴承热流固耦合分析及实验研究

动静压轴承热流固耦合分析及实验研究

i n g t h t g i ・ i n t l i n g w h e e l s p i n l l k I 1 I a l , i n g s y s h 、 I f 1 < i s I l l ’ t  ̄ s e a ! ’ ( l 1 t ) } 】 l _ t 、 ( ・ t , t h e( ・ h a n g e t 1 f 1 t h e o i l f i I m t e n i I l P r a t l J l ’ e f i e h t o f 。 b e a t i n g
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静压轴承工作原理

静压轴承工作原理

静压轴承工作原理
静压轴承是一种基于静压原理工作的轴承装置。

它通过液体(一般是油润滑剂)在轴与轴套之间形成一层薄膜,使得轴与轴套之间几乎没有直接接触,从而减少了摩擦和磨损。

静压轴承的工作原理非常简单,主要包括以下几个方面。

1. 轴转动:当轴开始转动时,润滑剂会随着轴的运动形成一层薄膜在轴套表面。

2. 压力产生:由于轴转动时产生的离心力作用,润滑剂在轴套内的涡流流动,形成一个中心低压区和周围高压区。

3. 高压区作用:润滑油在高压区通过液体的压力作用,将轴与轴套之间的间隙填满,并形成一个润滑膜。

4. 润滑膜作用:润滑膜的形成使得轴与轴套之间的直接接触减少到最低,从而极大地减小了轴与轴套之间的摩擦和磨损。

5. 支撑和承载:润滑膜的作用使得轴能够得到良好的支撑,并承受来自负载的压力。

总的来说,静压轴承通过液压力在轴与轴套之间形成一个润滑膜,从而实现对轴的支撑和承载。

它具有结构简单、摩擦小、寿命长等优点,在工业领域得到广泛应用。

静压轴承的稳定性与动态特性分析

静压轴承的稳定性与动态特性分析

静压轴承的稳定性与动态特性分析导言:静压轴承是一种常见的轴承形式,其工作原理是利用气体或液体介质的静压力来支撑工作负荷。

相比于传统的滚动轴承,静压轴承具有较大的承载能力、较低的摩擦损失与振动噪声,成为许多高速转动设备中的重要组成部分。

本文将深入分析静压轴承的稳定性与动态特性,探讨其在实际应用中所面临的问题与挑战。

一、静压轴承的工作原理静压轴承使用介质力来支撑轴的负荷,其中介质可以是气体或液体。

其工作原理可以简单地描述为:当轴在静压轴承中旋转时,介质流体中形成良好的压力分布,从而产生支撑力。

具体而言,介质通过孔隙或缝隙进入轴承,由于轴的旋转而形成流动,这种流动产生了支撑力,并使轴与轴承垫片之间形成气膜或液膜。

这种气膜或液膜可以有效减小轴与轴承之间的接触面积,从而降低了摩擦和磨损,实现了轴的平稳运动。

二、静压轴承的稳定性分析1. 稳定性的定义静压轴承的稳定性是指轴承在工作过程中对外界干扰的抗扰能力。

在设备运行中,由于各种原因(如不均匀载荷、外力冲击等)会对轴承产生干扰,静压轴承的稳定性直接影响设备的运行稳定性与寿命。

2. 稳定性的影响因素静压轴承的稳定性受多种因素影响,包括介质特性、工作速度、载荷、尺寸和制造精度等。

首先,介质特性是影响轴承稳定性的重要因素,如介质黏度、压力和供应方式。

其次,工作速度也对轴承稳定性有很大影响,速度过高可能使介质无法形成稳定的气膜或液膜,导致轴承失稳。

此外,载荷、尺寸和制造精度都会对稳定性产生影响,如过大的载荷可能使气膜或液膜破裂,影响轴承的稳定性。

3. 稳定性的提升方法为了增强静压轴承的稳定性,可以采取以下措施。

首先,改变介质参数,如增加介质流量或压力,提高气膜或液膜的承载能力。

其次,通过优化轴承结构设计,如改变孔隙或缝隙的尺寸和位置,以提高气膜或液膜的压力分布。

此外,控制工作速度,避免超过轴承的承载能力,是提升稳定性的重要手段。

三、静压轴承的动态特性分析1. 动态特性的定义静压轴承的动态特性是指轴承在工作过程中的动态响应和振动特性。

大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法(2)

大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法(2)

大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法一、前言大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法是一种用于大型球磨机的轴承安装和调式的施工方法。

球磨机作为一种重要的矿山设备,广泛应用于矿山、冶金、水泥等行业,其稳定运行和高效工作对于生产效率具有重要作用。

而轴承作为球磨机的关键部件,对机器的工作精度和稳定性起到决定性的作用。

因此,大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法的研究和应用具有重要意义。

二、工法特点大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法具有以下几个特点:1. 施工过程精准度高:通过采用精密仪器和先进的测量工具,可以实现对轴承安装过程的精确控制和调试,提高了施工过程中的精准度。

2. 施工效率高:大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法采用机械化和自动化技术手段,可以大大提高施工效率,缩短施工周期。

3. 施工质量稳定:工法结合了工程实践和科学理论,通过合理的施工流程和质量管理手段,可以确保施工质量的稳定性和可靠性。

三、适应范围大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法适用于各种大型球磨机轴承的安装和调试,包括静压轴承、动压轴承和气静压轴承等。

且适用于各种矿山、冶金、水泥等行业中的球磨机设备。

四、工艺原理大型球磨机动静压轴承安装、调式施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释,从而使读者了解该工法的理论依据和实际应用。

在施工过程中,首先需要根据球磨机的具体情况,确定轴承的尺寸和型号。

然后进行轴承安装前的准备工作,包括清洁球磨机轴承孔和检查轴承孔的尺寸和形状。

接下来是轴承的安装。

首先将轴承放入轴承孔中,并采用合适的方法和工具进行安装,确保轴承的正确位置和固定。

在安装过程中,还需要对轴承进行检查和调整,以保证其在安装后的工作精度和稳定性。

安装完成后,进行轴承的调试工作。

通过对轴承的测量和调整,以及对球磨机的运行状态进行监测和分析,可以确保轴承的调试工作的准确性和有效性。

调试完毕后,还需要对轴承进行润滑和密封处理,以确保其工作环境的清洁和安全。

动静压主轴结构范文

动静压主轴结构范文

动静压主轴结构范文动静压主轴是一种高速旋转的轴承结构,主要用于工业机械设备中的旋转部件,如车床、磨床、铣床等。

这种结构能够提供极高的转速和较低的摩擦力,以确保机械设备的高效率和稳定运行。

本文将介绍动静压主轴的结构和工作原理。

1.结构主轴本体是整个主轴结构的核心部分,通常由高强度的合金钢材料制成,具有高刚性和抗振能力。

主轴本体上布置着一系列的压力孔,用于引导工作液体进入动压轴承和静压轴承。

动压轴承是动静压主轴中的关键组件,负责支撑和旋转主轴,在工作过程中通过液体动力产生极高的旋转速度。

动压轴承的结构一般有两种形式:膜式动压轴承和涡旋动压轴承。

膜式动压轴承采用环状的弹性薄膜作为轴承支撑,通过液体的动力产生平衡力,以减小摩擦力和振动。

涡旋动压轴承则利用液体在旋转过程中形成涡旋流动,产生稳定的压力力循环,减小摩擦力和磨损。

静压轴承是主轴结构中的另一重要组成部分,用于支撑主轴的横向运动和固定位置,以保持轴线的定位精度。

静压轴承通过液体的静力产生承载力,与动压轴承一起形成主轴的稳定支撑。

润滑系统是动静压主轴中的重要组件,用于提供液体润滑剂,减小轴承的摩擦和磨损,并冷却主轴以保持合适的工作温度。

润滑系统一般包括油槽、泵和滤清器等部分,能够实现润滑剂的循环供给和过滤清洁。

2.工作原理在动静压主轴的工作过程中,通过高速旋转和液体动力的作用,产生了以下几个作用原理:动压效应:动压轴承通过液体动力产生的压力力循环作用,使主轴能够在高速旋转下保持稳定的支撑和运动。

液体动力以高速流动的形式产生动力压力,并通过压力孔进入轴承区域,使轴承产生承载力,从而减小了摩擦和磨损。

静压效应:静压轴承通过液体静力产生的承载力,使主轴能够在工作过程中保持稳定的位置和方向。

静压轴承通过液体的静压力将主轴固定在一定位置,并能够承受来自于轴承上的径向力和轴向力,以保持轴线定位的精度。

冷却效应:润滑系统提供的润滑剂能够有效地冷却主轴,以保持合适的工作温度。

静压滑动轴承工作原理

静压滑动轴承工作原理

静压滑动轴承工作原理今天来聊聊静压滑动轴承工作原理吧。

大家有没有注意过那种大型机械的转动部分,就像摩天轮的轴吧。

摩天轮缓缓转动,但是那么巨大又沉重的装置,它的轴为什么能那么稳定地转动而不容易磨损呢?这里面就有点静压滑动轴承原理的影子。

静压滑动轴承,它是靠外部供给压力油,在轴承的油腔内形成具有一定压力的润滑油膜,来支承载荷。

这就好比我们在冰面上推一个很重的箱子。

冰面非常光滑,箱子就很容易滑动。

这里的冰面就像是有润滑油膜的静压滑动轴承,大大的减小了摩擦力。

我最开始接触静压滑动轴承原理的时候,真的挺头疼的。

那些个专业术语,什么油腔、节流器之类的,可把我绕晕了。

但是后来慢慢摸索发现,其实也不复杂。

打个比方啊,油腔像是储存润滑油的小仓库。

外部的油泵就像超级服务员,不断地把油送到这些小仓库里,维持着足够的油压。

而节流器呢,就像是仓库的管理员,控制着进出的油量,不能让油太多,也不能太少,保证油膜的压力刚刚好。

这就要说到静压滑动轴承在实际中的应用了。

在精密的机床里常常能看到它的身影。

要是没有静压滑动轴承,那些超精密的加工就别想实现了。

就像用普通铅笔很难画出精确的细线,但是用那种很细的绘图笔就能做到。

静压滑动轴承能够让机床的传动轴那么精确的运动,就是凭借这稳定的油膜支撑着。

不过话说回来,有时候也有让人困惑的地方呢。

比如说在极端环境下,像温度变化很大的时候,这个油膜的压力会有些不稳定,具体怎么调整才能够一直保持良好的性能就是个问题。

这也提醒我们在使用静压滑动轴承的时候,要考虑到工作环境这个重要因素。

说到这里,你可能会问,那怎么确保油膜始终均匀呢?这就是个很好的问题。

其实啊,在设计的时候就要考虑很多因素了,像油腔的布局呀,节流器的类型呀等等。

学习静压滑动轴承的工作原理,就像打开了一个新世界的大门。

而且这也让我理解了很多大型机械精密运转的秘密。

不知道你们有没有类似的发现呢?大家可以一起讨论讨论。

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静压轴承与动压轴承
1.静动压轴承的工作原理
先启动供油泵,油经滤油器后经节流器进入油腔、此时在主轴颈表面产生一层油膜,支承、润滑和冷却主轴,由于节流器的作用油液托起主轴,油经回油孔通过回油泵回至油箱。

然后启动磨头电机,主轴旋转。

利用极易产生动压效应的楔形油腔结构,主轴进入高速稳态转动后,形成强刚度的动压油膜,用以平衡在高速运行下的工作负载。

l 结构形式及特点: 整体套筒式结构,安装方便; 高精度:由于承载油膜的均化作用,使主轴具有很高的旋转精度: 主轴径向跳动、轴向窜动≤2μm;或≤1μm 高刚度:由于该轴系的独特油腔结构,轴承系统在工作时,主轴被一层压力油膜浮起,主轴未经旋转时为纯静压轴承,主轴旋转时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应使得轴承内自然形成动压承载油膜,因而形成具有压力场的动压滑动轴承,该结构提高了轴承的刚度;轴向刚度可达到20—50kg /1μm;径向刚度可达到
100kg /1μm 高承载能力:由于动压效果靠自然形成,无需附加动力,使得主轴承载能力大大提高。

长使用寿命:理论为无限期使用寿命,在正常使用条件下,极少维修.
2.动压与静压SKF轴承特点及应用选例
磨床主轴进口轴承除采用滚动轴承外,一般常用的是动压滑动轴承,其特点是运动平稳,抗振性好,回转速度高。

但动压滑动轴承必须在一定的运转速度下才能产生压力
油膜,实现纯液体摩擦,因此不适用于运转速度低的主轴部件,例如工件头架主轴等。

另外,主轴在启动和停止时,由于速度太低,也不能建立压力油膜,因而不可避免地要发生轴颈和轴承金属表面的直接接触,引起磨损。

同时启动力矩较大,NSK轴承容易发热。

主轴在运转过程中,轴心的偏移将随外载荷和转速等工作条件不同而不同,旋转精度和
稳定性有一定限制。

静压轴承则不同,由于它是靠外界液压系统供给压力油形成压力油膜的,且油膜刚度决定于轴承本身的结构尺寸参数以及节流器的性能等,与主轴转速外载荷无关,因而可以保证轴承在不同的工作情况下都处于稳定的纯液体摩擦状态,轴承磨损很小,可长期保持工作精度。

此外,当采用可变节流器时,SKF轴承的油膜刚度很大,载荷变化时主轴轴心位置变化很小,可保持较高的旋转精度。

采用静压轴承的缺点是:需要配备一套专门的供油系统,制造成本较高,占地面积也大,而且对润滑油的过滤要求非常严格,维护比较复杂。

近年来有很多磨床的主轴轴承采用了动压轴承或静压轴承,取得了良好的效果。

例如:M1080型、M10100型和MGl040高精度无心磨床,其主轴都采用动压FAG轴承,而且是五片式动压轴承。

Mzlll00全自动宽砂轮无心磨床,除了采用动压轴承外,还采用了静压导轨,提高了进给的灵敏性和精度,能实现0.0015mm的进给量。

尤其是在高精度无心磨床或大型无心磨床上常用静压轴承作为砂轮架主轴轴承。

顺便提一下,国外引进的无心磨床,其砂轮主轴除了用上述两种轴承外,还有用精密的滚子轴承作为主轴轴承的,如瑞典、法国和日本等。

第五节无心磨床常见故障与排除无心磨床在使用过程中,会出现某些故障,必须及时排除,才能继续正常工作。

现将常见故障介绍如下:
导轮倒拖,在实际生产中经常发生,主要原因往往是磨削用量超过某一数值后,砂轮作用在工件的切削力克服了工件与托板、工件与导轮间的摩擦力,工件即反过来带动导轮旋转,出现导轮的倒拖现象。

倒拖现象出现,不仅影响工件加工质量,而且使导轮电动机处于卸荷状态,有时甚至造成事故。

3.静力润滑的滑动轴承工作原理
采用静力润滑的滑动轴承称为静压轴承。

静力润滑与动力润滑原理不同,静压轴承由外部的润滑油泵提供压力油来形成压力油膜,以承受载荷。

虽然许多动压轴承亦用润滑油泵供给压力油,但其性质是不同的,最明显的是供油压力不同,静压轴承的供油压力比动压轴承高的多。

静压轴承的主要特点之一,是在完全静止的状态下,也能建立起承载油膜,能保证在启动阶段摩擦副两表面也没有直接接触,这在动压轴承是绝对不可能的。

因此,启动采用静压轴承的转子时,必须先启动静压润滑系统。

静压轴承在运转中,由于摩擦副有相对运动,故亦可能产生动压效应,当动压效应达到一定份额时,轴承成为动静压混合轴承。

静压轴承的优点是:
1.启动和运转期间摩擦副均被压力油膜隔开,滑动阻力仅来自流体粘性,摩擦因数小、工作寿命长。

2.静压轴承有“均化”误差的作用,能减小制造中不精确性产生的影响,故对制造精度的要求比动压轴承低。

3.摩擦副表面上的压力比较均匀,轴承的可靠性和寿命较高。

4.可精确地获得预期的轴承性能。

5.轴承的温度分布较均匀,热膨胀问题不如动压轴承严重。

静压轴承适应的工况范围极广,从载荷以克计的精密仪器到载荷达数千吨的重型设
备都有采用静压轴承的
滑动轴承(sliding bearing),在滑动摩擦下工作的轴承。

滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。

在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。

但起动摩擦阻力较大。

轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦。

为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。

轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。

常用的滑动轴承材料有轴承合金(又叫巴氏合金或白合金)、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨,聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚甲醛(POM)、等。

滑动轴承种类很多。

①按能承受载荷的方向可分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。

②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。

③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。

④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。

⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。

滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦,导致表面发热、磨损甚而“咬死”,所以在设计轴承时,应选用减摩性好
的滑动轴承材料制造轴瓦,选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法,改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。

滑动轴承应用场合一般在低速重载工况
条件下,或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。

结合上述介绍静压轴承和动压轴承都是包括在滑动轴承的范畴,都是根据其工作原理来进行划分的!
轴承分为两类:一类是滚动轴承,一类是滑动轴承。

一般滚动轴承分为四个部分:内圈、外圈、滚珠(针)和保持架。

有些轴承还带有侧盖。

“动压轴承”和“静压轴承”,这两个概念只有滑动轴承才有。

他们的原理都是一样的:采用滑动摩擦的形式,限定工件在径向的位置。

滑动轴承需要润滑,动压轴承和静压轴承的润滑方式不一样。

总的说起来,静压轴承的各种性能要优于动压轴承,但动压轴承的成本略低。

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