华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (9): 79-85.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.190774
于晓东 高维铖 伍广鹏 周文凯 毕宏伟 杨晓冬 郑小军
YU Xiaodong GAO Weicheng WU Guangpeng ZHOU Wenkai BI Hongwei YANG Xiaodong ZHENG Xiaojun
摘要: 在高速重载工况下静压推力轴承由于强剪切和强挤压联合作用,油膜发热量大,温升高且分布不均,会产生热变形。不同工况下静压推力轴承对流换热不同,进一步导致工作台和底座热变形不均匀。为表征其热特性,提出等面积分割法,通过区域计算不同工况下静压推力轴承对流换热系数。运用软件 ANSYS Workbench 对工作台和底座温度分布及热变形进行仿真,得到工作台热变形分布及载荷和转速对轴承的影响,搭建实验台并进行验证。结果表明: 承载 0 ~8t 时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐增大。承载 8 ~ 24 t 时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐减小。承载 24 ~ 32 t 时,旋转工作台为 Z 向负变形,且最大变形在工作台边缘处,底座最大变形集中在底座最下面肋板部分。底座变形比旋转工作台变形小。承载 16 ~ 30 t 时静压推力轴承变形较小,最优承载在 16 ~30t 之间。建议通过优化其内部结构或增强散热进一步提高抗热变形性能。