大重型静压支承优化设计：油膜流体仿真与静态性能分析

"这篇学术论文探讨了大重型数控转台在面临偏载荷问题时，如何通过创新设计提升静压支承的静态性能。作者提出了单油腔静压支承与静压径向轴承的复合设计方案，以解决单油腔轴承无法承受偏载荷的难题。文中还介绍了一种新型的回型槽油腔结构，这种结构优化了油腔的加工区域和承载区域，减少了加工难度，提高了承载效率。通过使用三维造型软件Pro/ENGINEER和流体动力学软件FLUENT进行仿真分析，研究了圆环形静压支承和回型槽油腔内的流速和压力分布，揭示了油液流动规律，并评估了静态性能。实验结果证实了这一设计方案的正确性和有效性。该研究对大重型数控转台的静压轴承设计具有重要意义，尤其在提高承载能力和应对偏载荷方面。" 在大重型数控转台中，静压轴承是关键部件，用于支撑旋转工作台并确保其高精度运转。然而，传统的单油腔静压推力轴承在面对非均匀载荷时，可能会出现性能下降甚至失效的问题。为解决这一问题，研究者提出了一种新的设计策略，即结合单油腔静压支承与静压径向轴承，形成复合结构。这种复合设计可以有效地分散负载，提高轴承对偏载荷的适应性。 同时，设计中引入了回型槽油腔结构，这一创新结构显著减小了油腔的加工面积，使得加工过程更为简便，同时保证了较高的承载区域，达到了75%以上的承载效率。这不仅降低了制造成本，也提升了轴承的整体性能。 利用先进的计算机辅助设计(CAD)工具Pro/ENGINEER，研究者进行了三维模型的构建，进一步通过计算流体动力学(CFD)软件FLUENT，对圆环形静压支承和新式油腔的流体流动进行了详细仿真。仿真结果详细展示了油腔内的流速分布和压力分布情况，揭示了油液的动态行为，从而对轴承的静态性能有了深入理解。 实验验证了理论分析的准确性，证明了提出的复合设计方案和回型槽油腔结构在实际应用中的优越性。这一研究成果对于提高大重型数控转台的承载能力和稳定性，尤其是在应对非均匀载荷时，具有重要的实践价值和理论指导意义。