机械工程学报

作者：熊万里, 原帅, 张翰乾, 金志鑫, 方泽荣

单位：1. 湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心 长沙 410082;2. 广州市昊志机电股份有限公司 广州 511356

关键词：油膜温升,固液摩擦,液体静压轴承；

基金：国家自然科学基金资助项目(52075155)。

液体静压轴承的油膜温升是限制主轴转速提高的关键因素之一，而现有轴承油膜温升模型并没有考虑固液摩擦做功产生的热量，在长期研究液体静压主轴并跟踪其实际应用时发现，根据现有模型计算的轴承油膜温升值与测试结果存在显著差距。针对上述问题，搭建了液体静压轴承液膜剪切特性原理性试验台，测量了不同主轴转速、不同供油压力以及不同油膜厚度条件下的轴承油膜温升值及流量值。将轴承油膜温升测量值与理论值进行了对比分析，发现根据现有液体静压轴承油膜温升模型计算的油膜温升值远小于试验测试值，并且该误差主要与摩擦功耗引起的油膜温升有关。以试验测试结果为基础，通过反求研究不同工况对固液摩擦特性的影响规律，发现由固液摩擦引起的轴承油膜温升相对主轴转速的增大线性增大，相对油膜厚度的增大线性减小，而固液摩擦剪应力相对主轴转速的增大逐渐增大后趋近于某值，相对供油压力的增大线性增大。通过拟合建立了考虑固液摩擦的液体静压轴承油膜温升新模型，并通过对比试验测试结果验证了新模型可极大地提高理论计算准确性，在本研究范围内，可将理论计算误差由90%左右降低到4%～14%。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

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