高速重载工况下静压推力轴承的热特性表征

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0～8 t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16～30 t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。