磨床实训总结（通用4篇）
1.磨床实训总结 篇一
M1350外圆磨床修理小结
外圆磨床的常见故障及排除解决方法
外圆磨床的常见故障如下
一、外圆磨床加工工件表面有波纹 ㈠、原因分析
1、砂轮静平衡差。
2、砂轮硬度过高或砂轮粘度不均，砂轮变钝，与工件摩擦力增大，使工件周期性振动增大。
3、砂轮主轴瓦磨损，配合间隙大主轴在旋转中有漂浮，使砂轮产生不平衡，产生振动。
4、砂轮法兰盘锥孔与砂轮主轴锥端配合接触不良，磨削时引起砂轮跳动。
5、砂轮架电动机振动，传动皮带过紧、松或长短不一致产生振动。
6、砂轮架电动机平衡差。
7、工件中心孔与顶尖接触不良。
8、工件顶的不合适，过紧使工件旋转不均匀，过松使系统刚性降低。㈡、排除方法
1、检查主轴与轴瓦的接触面积,并重新调整主轴与轴瓦的间隙。
2、检查工件的中心孔与顶尖之间接触面,保证接触良好。
3、新装的砂轮必须二次静平衡。
4、选择合适砂轮硬度。
5、检查电动机，调整皮带。
二、外圆磨床加工工件时表面有螺旋线： ㈠、原因分析
主要原因是由砂轮的母线平直性差，有凹凸现象，使砂轮和工件表面仅是部分接触，磨削时就容易出现螺旋线其产生原因有以下几点：
1、机床工作台纵向速度和工件旋转线速度过高。
2、砂轮轴心线和机床工作台导轨不平行。
3、机床工作台导轨润滑油压力大，而且过多，致使工作台漂浮。
4、砂轮修整后，边缘为倒角。
5、修整砂轮时，冷却不均与。
6、横向进给量过大。
7、砂轮修整不良。
8、尾架套筒与顶尖锥度配合不良。
9、机床工作台移动时有爬行。㈡、排除方法
1、重新修整砂轮，修整量不宜过大，且需加大冷却液，防止金刚石热膨胀，影响砂轮母线的平直性，并用油石倒去砂轮边角。
2、合理选择砂轮硬度和修整用量，适当减少磨削深度。
3、调整砂轮主轴轴心线与工作台导轨的平行度。
4、调整工作台速度和工件转速，工作台速度一般为0.5～3m/min，工件线速度一般为砂轮线速度的1/60～1/100。
5、油缸内有空气，快速全行程往返多次，排除空气。
6、调整工作台润滑油压力和油量。
7、研磨顶尖锥度，接触应70%以上。
三、外圆磨床加工工件时工件表面有突然拉毛痕迹： ㈠、原因分析
主要是由于粗粒度砂轮磨粒脱落，夹在砂轮和工件之间形成的
1、粗磨时遗留下来的痕迹在精磨时未磨去。
2、冷却液中有磨粒存在。
3、材料韧性太大。
4、粗粒度砂轮在刚修整好时磨粒脱落。
5、砂轮太软。
6、砂轮未修整好，有凸起的磨粒，在磨削中磨粒破碎或脱落。㈡、排除方法
1、适当放大精磨余量
2、清除砂轮罩壳等处的磨屑，过滤或更换冷却液
3、根据工件材质，选择氧化铝系列砂轮
4、降低工作台速度，仔细修整砂轮后进行粗加工或改用粒度较细的砂轮
5、一般情况下，材料硬，砂轮要软；材料软，砂轮要选用硬的；但工件过软，也应选用要软的砂轮
6、重新修理砂轮
四、外圆磨床加工工件时工件表面有细拉毛痕迹： ㈠、原因分析
主要原因是细粒度砂轮磨粒破碎或脱落在砂轮和工件之间形成的
1、砂轮太软。
2、砂轮磨粒韧性和工件材料韧性配合不当。
3、冷却液不清洁，导致冷却液中碎粒或脱离的细磨粒嵌挤在砂轮和工件之间滚转而造成。㈡、排除方法
1、选用合适硬度的砂轮，根据工件材料韧性选配砂轮磨粒的韧性
2、更换冷却液，在冷却液回流处加装一层铜丝网过滤
五、外圆磨床加工工件表面有鱼鳞形粗糙面 ㈠、原因分析
主要原因是由于砂轮表面切削刃不锋利，在磨削时发生啃住现象。
1、砂轮表面被堵塞。
2、砂轮未修圆。
3、砂轮修整不够锋利。
4、砂轮修整器未紧固或金刚钻没有焊牢，在修整砂轮时引起振动。
5、金刚钻锥柄伸出过长，影响刚性，在修整砂轮时引起跳动。㈡、排除方法
1、金刚石的合理顶角为70度到80度，应用锋利的金刚石修理砂轮，粗修进给量为0.1mm/单行程，工作台速度可调在20—30mm/min,最后最后作多次无进给修整
2、重新紧固砂轮修整器,重新焊接金刚石
3、重新调整金刚石柄,不宜伸出过长，并应与砂轮倾斜10度左右，使金刚石锋尖低于砂轮1-2mm
六、外圆磨床加工工件时工件表面有烧伤： ㈠、原因分析
1、砂轮过钝。
2、磨削用量选择不当。
3、工件冷却条件差。
4、砂轮过硬，组织过严密，粒度过细或砂轮修的不锋利。
5、进刀量过大。㈡、排除方法
1、及时修整砂轮
2、合理选用砂轮,正确修整砂轮
3、冷却液选择适当，并加大冷却液的流量
4、适当选择磨削速度，磨削深度，纵向进给量不宜过大
七、外圆磨床加工工件表面圆柱度超差;㈠、原因分析
1、工件中心孔不好，孔内有赃物。
2、顶尖在顶尖孔内顶的不紧，头架主轴轴承间隙过大，磨削时产生摇摆。
3、砂轮主轴与轴瓦间隙大。
4、工件刚性差，毛坯形状误差大。
5、工件不平衡。
6、用卡盘装夹磨削外圆时，头架主轴径向跳动大。㈡、排除方法
1、重新研磨中心孔，时期深度及两中心孔的同轴度达到要求
2、修整顶尖和研磨顶尖孔
3、磨削前，机床空运转一点时间，调整轴间隙
4、减少磨削用量，进行多次无火花磨削
5、磨削前对工件加以平衡
6、调整头架主轴轴承
7、增加切削液
八、外圆磨床加工工件表面有锥度： ㈠、原因分析
1、机床工作台刻度未调整好。
2、因工件和机床的弹性变形而使机床精度发生变化。
3、工件旋转轴心线与机床工作台运动方向不平行。
4、机床工作台导轨浮起量大。
5、头架和尾架顶针的中心线同轴度超差。
6、中心架支撑块调整不当。
7、工件刚性差，产生弹性变形。㈡、排除方法
1、调整头架与尾架顶针的中心线同轴度
2、调整中心架，使支承块与工件轴线一致
3、仔细找正台面刻度，使工件轴线与运动方向平行
4、调整头架、尾架并使其中心线与工作台运动方向平行，只许尾座高
5、调整导轨润滑油压力
九、外圆磨床加工工件台肩端面跳动量太大的原因如下： ㈠、原因分析
1、进刀量太大，退刀太快。
2、砂轮主轴有轴向窜动。
3、头架主轴止推轴承间隙大。
4、砂轮主轴中心线与机床工作台运动方向不平行。
5、冷却液不充分。㈡、排除方法
1、吃刀时工作台移动要慢而均匀。
2、调整头架主轴间隙。
3、调整主轴轴向窜动至规定要求。
4、修复调整砂轮主轴中心线与机床工作台运动方向平行要求。
5、加大冷却液。
十、外圆磨床加工工件圆柱度差产生鼓形或鞍形的原因 ㈠、原因分析
1、机床安装水平产生变动。
2、工件刚性差，磨削时产生让刀。
3、中心架调整不到位。
4、磨细长轴时顶尖顶的太紧，工件弯曲变形。
5、砂轮表面不锋利。㈡、排除方法
1、重新调整机床安装。
2、减少磨削深度，增加光磨次数。
3、正确中心架调整支承块。
4、适当调整顶尖压力。
5、修整砂轮。
2.双柱立式车铣磨床制造理念 篇二
1.主要结构及性能
1.1主传动机构
主传动由直流电机驱动，采用可控硅无级调速，经二级齿轮传动，实现工作台所需转速。变速是通过液压缸推动拨叉带动齿轮移动来实现的。
1.2进给机构
分为水平方向进给和垂直方向进给。右刀架水平、垂直运动均由交流伺服电机驱动，经齿轮、丝杠副传动实现刀架水平、垂直运动。
1.3龙门架
由左右立柱、连接梁、工作台等组成，龙门架与地基相连组成封闭的对称框架。在立柱上部装有升降箱，由双轴伸交流电机驱动，经斜齿、蜗杆蜗轮、丝杠副传动，使横梁在立柱上作垂直运动，并设有横梁等高微调机构。
1.4工作台
采用恒流静压导轨，由多点齿轮分配器供油，轴向采用推力轴承预紧，保证主轴平稳工作。导轨装有三点油膜电测厚装置，当油膜厚度小于规定值时，机床发出报警。工作台主轴装有高精度双列短圆柱滚子轴承来保证工作台径向跳动。
1.5横梁
横梁置于立柱前，由双轴伸交流电机驱动，经齿轮、蜗杆蜗轮、丝杠副传动，使横梁在立柱上作垂直运动。横梁后面有四个液压夹紧点。横梁右端装有右刀架的水平进给箱和可随横梁移动的走台。
1.6垂直刀架
右刀架为数控刀架，水平、垂直运动均由伺服电机驱动，经齿轮、丝杠副传动实现刀架水平、垂直运动。刀架水平、垂直运动采用滑动导轨。水平、垂直方向进给闭环控制。刀架配有液压平衡油缸用以平衡滑枕的重量。
1.7 C轴传动箱
安装在工作台底座上，通过伺服电机构及齿轮的变速，以达到铣削、磨削加工时工作台所需要的转速，用于零件的铣削和磨削。
1.8电主轴铣头
安装在滑枕上用于零件的铣削。
1.9电主轴磨头
安装在滑枕上用于零件的磨削。
2.装配及调试过程
2.1主轴的调整
调整主轴的目的是为了调整主轴轴承间隙，从而保证工作台的几何精度，由于主轴轴承内孔是锥孔，当调整主轴轴承环的轴向位置时能产生径向变形，从而达到调整主轴轴承间隙的目的。
2.1.1径向精度调整
取下端盖，拆下涨套，卸下压盖，松开螺母的螺钉，调整螺母，通过压盖压紧轴承内环，使它在锥形轴径上产生轴向位移，即可满足轴承外环与滚子之间的间隙。
2.1.2轴向精度的调整
为了增加静压导轨的刚度，推力轴承应进行调整。将百分表触头支在工作台端面，当工作台静压导轨达到规定的油压后，调整调整垫，拧紧螺母，使工作台浮升保证在规定数值内。
2.2横梁夹紧机构的调整
横梁上有四个夹紧点，当横梁处于放松状态时，压力油进入油缸，推动活塞，斜铁移动压板放松。油缸体侧面的微动开关此时发出信号，横梁升降电机才能启动。当压力油从另一油管进入油缸，推动活塞，斜铁向另一方向移动，压板夹紧横梁。
2.3横梁水平精度的调整
横梁水平位置是通过横梁与立柱左右两侧面的螺母、丝杠吊在立柱顶面的升降箱上的，两升降箱各伸出一根传动轴与升降电机联接，旋转一根传动轴可使那端横梁升降，从而达到调整横梁精度的目的。
3.切削试验
3.1自车工作台
找正各项精度合格后自车工作台外圆和台面粗糙度均至Ra1.6。
3.2试件切削试验
按设计给定的各种试件进行切削试验。
3.3数控编程加工
对试件进行试切，检测试件的各项精度。
4.成品精度的检验
4.1工作台面的平面度检验
在工作台面的直径线上放一桥板，桥板上放水平仪，紧靠桥板侧面放一平尺，桥板沿平尺等距离移运进行检验。将水平仪读数依次排列画出误差曲线。误差以每条误差曲线上各点对其两端点连线间坐标值的最大差值计。局部误差以任意局部测量长度上相邻两点对其相应曲线的两端点连间坐标值的最大差值计。
经过测量和计算：工作台面的平面度为0.045，小于规定数值0.055，此项精度合格。
4.2工作台面的端面跳动检验
夹紧横梁，固定百分表，使其测头触及工作台边缘与加工时刀具位置成180°处，旋转工作台进行检验，误差以指示器读数的最大代数差值计。
4.3工作台的径向跳动检验
夹紧横梁，固定百分表，使其测头触及工作台外圆柱面上与加工时刀具位置成180°处，旋转工作台进行检验，误差以百分表读数的最大代数差值计。
4.4横梁垂直移动对工作台面的垂直度检验
将检验棒放在工作台中心，旋转工作台找正，百公表固定在横梁上，使其测头触及检验棒表面，移动横梁进行测量。
横梁夹紧后，记录百分表读数，在1000测量长度上记录三个读数。垂直和平行横梁的误差分别计算，误差以指示器读数的最大代数差值计。
4.5垂直刀架移动对工作台面的平行度检验
横梁固定在其行和下部位置，夹紧横梁。在工作台面上，离工作台中心等距离处和横梁平行放两个等高块，等高块上放一平尺。百分表固定在垂直刀架上，使其测头触及平尺检验面，移动刀架检验。
4.6垂直刀架滑枕移动对工作台面的垂直度检验
夹紧横梁，将检验棒放在工作台中心，旋转工作台找正。百分表固定在垂滑枕上，使其测头触及检验棒表面，移动滑枕进行检验。
4.7定位精度、重复定位精度、反向差值检验
检验X轴时，横梁位于其行程下部并夹紧。检验Z轴时，横梁位于能测量滑枕全部行程的最低位置并夹紧。X轴（Z轴）在2000工作行程内设10目标位置，其余行程每250增设一个目标位置。目标位置间的运行速度为1000mm/min。用激光干涉仪，按检验程序，对每个目标位置的正、负运动方向各进行5次阶梯循环测量，测得数据记录在位置精度计算表中，按表逐步计算出各项结果。
5.功能试验、空运转试验、噪音检验、安全与卫生、机床的负荷试验
以上均按设计规定要求进行，结果均达到要求。
3.磨床实训总结 篇三
关键词：循环过滤系统；金属钨颗粒；保护环境
中图分类号：TH113.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0024-02
1 问 题
①每月消耗切削液费用8 500元，年消耗切削液超10万元。
②每次更换1台切削液耗时0.8 h，电极车间25台无心磨床设备，则每月因更换切削液需停工30/4×0.8×25=150 h，年停工1 800 h，相当于1个人员的年工时，费用3万元。
③每周有40 m3的切削液污水因无法经过天凤的污水处理而直接排入雨水井；
④无纺布过滤，无法使砂轮砂粒和金属钨颗粒得到有效的收集，造成了严重的资源浪费。
2 设计创新性
为解决以上问题，设计了无心磨床切削液循环过滤系统，如图1所示。
单循环改集体外循环新旧对比数据，见表1（此部分数据由电极车间提供）。
从对比数据可以看出，切削液节约：6万/年；人工费节约：3万/年；钨泥回收增加：（2.1-1.6）×40×12=24万/年，年回收105万。
2.1 三级收集
一级收集：车间回流的切削液，通过回流主管汇至沉淀池自然沉淀，沉淀池底部的钨泥，通过污泥输送带，输送至接料桶收集，输送带上附着的钨粉，掉入接料盘收集，此部分收集80%。
二级收集：溢流至溢流箱的液体，由泵输送至压滤机过滤，并吹干，吹干后的滤饼掉入滤饼输送带，输送至接料桶收集，输送带上附着的钨粉，掉入接料盘收集，此部分收集15%。
三级收集：当系统使用一定时间后，需要对沉淀池，溢流槽，溢流过渡箱等进行清洗时；打开沉淀池，溢流过渡箱的排污阀，污液由排污口经排污槽汇至排污池，排污池高低位共2个阀门，开启高位阀门排水，当钨泥在池底充分沉淀后，开启低位阀门，将池水排空，挖出池底钨泥，此部分收集5%。
2.2 安全防护
安全防护，如图2所示。
①补水：当夏季温度较高，沉淀池、溢流过渡箱水分蒸发，出现低液位，可通过液位传感器控制电磁阀实现自动补水；当补水电磁阀损坏时，可切换至手动补水球阀，实现补水“双保险”。
②溢流：当补水电磁阀损坏时，或操作人员开启手动补水球阀，未能按时关闭，而使溢流过渡箱出现高液位，可通过常开的溢流口将超出液位自来水排至排污池，避免水满出，溢至地板。
③并联控制：两组泵均采用一备一用，配套管路也是一备一用，避免因泵损坏而影响生产。
④恒压供液：整套系统通过压力传感器及变频泵配合实现恒压供液。
⑤压力报警：通过压滤机入口处的压力报警开关，控制压滤机的运行及卸饼流程。
3 实 验
无心磨床切削液循环过滤系统设计计算及方案制定阶段，作了如下实验。
3.1 钨泥沉淀试验
钨泥沉淀试验，见表1。
4 理论计算
4.1 泵的核算
根据4台泵安装位置及作用，并考虑互换性，固选择同一型号；
根据前面已知条件及管径核算得知：
Q总=90 m3/h，管径=DN125
单台磨床的流速：
V=■
=4×4.2×10-4 m3/s÷3.14×0.02 m×0.02 m=2.14 m/s
4.2 容积计算
沉淀池：沉淀池容积（按保留50个无心磨床切削液箱）核算：
V回总=V油箱总容积+V车间收集槽容积+Vd273回流管容积=13 m3（最大值）
4.3 压滤机核算及选型
按扩产后流量90 m3/h， 30 L/min。
月处理磨削2 t，合金固体密度14.7 t/m3，总流量90 m3/h；沉降池收取80﹪的磨削共1.6 t，沉降池20﹪共0.4 t，根据V=M/ρ，体积分别为0.109、0.027 m3；当压滤机滤室内压力为6 bar以下时，取固、液体积比为24：1（假设值），则滤室体积V=
0.027×25=0.675 m3。选取滤室容积0.96 m3， 工作压力10 bar。在压滤机内的流速：
V=Q/A=90/60=1.5 m/h
5 结 语
2013年9月根据上述实验及计算结果已完成无心磨床切削液循环过滤系统的整套设计及现场组装，于2013年10月正式使用，目前已使用近三年，已回收315万元钨泥，节约9万人工成本；这套循环过滤系统不仅带来操作的方便，提高生产效率也降低了诸多的成本，并且从另一角度，减少了污水对环境的污染，目前人类生产活动中，工业污染是最严重的，废气、废水、废油及重金属污染，严重危害了我们的身体健康，水生动物及土壤植物的生存环境；
从这个意义来讲，这套系统为环保做出了重大的貢献，不仅提高了钨泥的回收量，变废为宝；又降低了污水的排放量。
参考文献：
[1] 黎海，耿艳辉.发动机生产线切削液集中循环处理系统[J].
现代零部件，2009，（8）.
[2] 张自杰.环境污染手册-水污染防治卷[M].北京：北京高等 教育出版社，1996.
4.磨床实训总结 篇四
摘要：为了减少热变形，提高高速精密磨床砂轮主轴系统的精度，将隔热涂层应用于深浅油腔动静压轴承.应用FLUENT和ANSYS两个有限元软件联合仿真分析了不同厚度与不同热导率的隔热涂层在不同的动静压轴承供油压力、主轴转速等因素下的轴承热结构特性.结果表明：动静压轴承的温度和热变形以及它们的均布程度，都随着隔热涂层厚度的增大逐渐降低，随着隔热涂层热导率的减小而减小，随着轴承供油压力的增加而减小，随着轴承主轴转速的减小而减小；隔热涂层还具有均化轴承温度场和热变形分布的作用.高性能隔热涂层将明显降低轴承主轴热变形并且使其热变形均布，最终明显提高高速精密磨床砂轮主轴系统的加工精度.
关键词：高速精密磨床；主轴；液体动静压轴承；隔热涂层；温度场；热变形
中图分类号：TH133.37 文献标识码：A
热误差是数控机床的主要误差源之一，由温度升高以及分布不均引起的误差占机床总误差的40%～70%，对于磨床这样的超精密机床影响尤其重大，热问题已经成为了影响精密磨削机床精度的关键因素.热误差是指机床部件在加工过程中因温度变化而发生热变形，导致工件和刀具之间产生的相对位移。其对工件加工精度产生不利影响。
对于高速精密磨床而言，砂轮主轴系统性能至关重要，而决定主轴性能的关键部件就是轴承。目前广泛应用在高速精密磨床上的轴承为液体动静压轴承，它综合了静、动压轴承的特点，具有精度高、刚性好、磨损小、承载能力强、使用寿命长、动态特性好等突出优点。
动静压轴承在高转速、大载荷等工况下，存在较高温升以及温度分布不均等问题，进而使轴承产生较大的和不均匀的热变形，最终影响到磨床砂轮主轴的磨削加工精度。怎样降低轴承的温升和使温升均布，从而减小轴承的热变形和其对主轴系统精度的不利影响，已成为当下高速精密磨削机床主轴系统研究领域里一项非常重要的课题。在降低温升的措施中，有较多的文献提到了在内燃机、飞行器以及许多重要装备上涂上隔热涂层来进行降低温升和热变形，并且取得了较好的效果。但目前隔热涂层用到高速精密机床主轴轴承系统中来降低温升和减少热变形还没有报道。
本文首次提出将隔热涂层应用于高速精密磨床砂轮主轴液体动静压轴承，并建立油膜涂层轴承流固耦合计算分析模型，应用FLUENT-ANSYS两个有限元软件联合仿真分析了不同厚度与不同热导率的隔热涂层在不同的轴承供油压力、主轴转速等因素下的轴承热结构特性，为隔热涂层在高速精密磨床动静压砂轮主轴上的应用提供理论依据。
1 油膜涂层轴承流固耦合模型
1.1 轴承三维建模
本文中的高速精密磨床砂轮主轴深浅腔动静压轴承兼具静压和动压的优点，其外部毛细管节流器的深油腔具有较高静压承载能力，同时在阶梯浅油腔及封油面上产生较强的流体动压承载能力。工作原理就是主轴启动时以深腔静压效应和浅腔阶梯静压效应将主轴托起；主轴高速运转时产生的浅腔阶梯效应以及浅腔动压楔形效应会使轴承的动静压承载能力大大增强，参数匹配得当就可以有效地对轴承的承载能力、刚度以及温升进行控制，是一种综合性能较优的高速精密磨床砂轮主轴动静压轴承。轴承的结构和三维模型如图1所示（因模型沿O-XY平面对称（即轴承是轴向对称的），故可以只取一半模型来提高计算效率）。轴承的相关结构参数如表1所示。
首先在FLUENT流体分析软件GAMBIT中建立油膜涂层轴承流固耦合分析模型，如图1中Z轴为轴承轴向方向，X，Y轴为轴承径向方向。其次，对耦合模型划分网格，网格数量过少则网格质量及计算精度较低，网格数量过多则计算效率低，最终划分了300106个六面体网格单元，如图2（a）所示，图2（b）为模型局部放大图。
计算时假设条件如下：
1）不考虑主轴变形；
2）动静压轴承内部润滑油不可压缩且不考虑润滑油的粘温特性；
3）轴颈与润滑油之间无相对滑移；
4）润滑油与轴颈的接触面无热量交换，与隔热涂层接触面有热量交换；隔热涂层与轴承体有热量交换；
5）忽略轴承内孔半径的微小增大（增大部分为隔热涂层厚度）。
1.2 在FLUENT中计算油膜涂层轴承的温度场
1.2.1 材料参数的设定
本文采用的动静压轴承材料为铸锡青铜，其密度为8780kg/m3，比热容为396J/（kg·K），导热系数为71w/（m·K），热膨胀系数为1.84×10-5m/K，弹性模量为97GPa，泊松比为0.3。轴承中润滑油牌号为L-FD10，其性能见表2。
阻隔型隔热涂层通常以内部结构较疏松、含水率较小、气孔率高以及表观密度较小的材料来作为轻骨料，再依靠粘结剂使它们粘结在一起，最后直接涂抹于设备表面而形成一定厚度的涂层，从而达到隔热的效果。研究表明隔热涂层导热系数、涂层厚度以及涂层工作温度等参数对隔热涂层的隔热效果而言，涂层导热系数是影响隔热效果的最主要因素。因此选取聚碳酸酯涂层和硅酸铝保温涂层两种不同导热系数的隔热涂层涂附在动静压轴承内表面。聚碳酸酯涂层具有很好的物理化学性能，耐热性很好，导热系数较小，性能见表3；硅酸铝保温涂层成型稳固，粘结力强，尤其是其导热系数很小、隔热性能非常好，其性能参数见表4。涂层厚度可取0（无涂层），0.3mm和0.5mm等三组涂层厚度值进行计算分析。
1.2.2 确定边界条件及计算求解
在FLUENT软件中设定边界条件为：
1）动静压轴承节流器的人口环境温度为295K，人口压力为一定值；
2）轴承轴向边界油膜的出口环境温度为95K，出口压力为0MPa（相对压力）；
3）轴承与轴颈的重合面设为旋转壁面，设定某个转速；
4）隔热涂层与轴承、隔热涂层与轴承油膜的接触面均设为传热耦合面；
5）轴承与隔热涂层两端面及外层壁面假定和空气接触，设定热对流系数为9.7W/（m2·K）。
然后确定松弛因子和初始化流场，最后设置迭代步数进行求解。
1.3 在ANSYS中求解轴承的热变形
将FLUENT流体仿真软件求解所得到的cas文件和dat文件等导人到有限元分析软件ANSYSWorkbench的子模块Fluid flow中；再将其另一子模块Static Structural拖曳至Fluid flow模块上；然后将油膜涂层轴承耦合模型导人到子模块StaticStructural中划分网格。之后设置边界条件。最后加载进行流固耦合轴承热变形仿真分析。
2 仿真结果分析
2.1 不同厚度涂层的轴承温度场及热变形
当轴承偏心率为0.05，偏位角为15°，主轴转速为1200r/min，供油压力为3MPa，隔热涂层为聚碳酸酯涂层、涂层厚度分别取dt=0mm（无涂层，下同），dt=0.3mm，dt=0.5mm时，轴承的温度分布及径向热变形（以x向为例，y向变形与x向基本一致，下同）如图3和图4所示。
由图3可知：该动静压轴承的温度场在圆周向和轴向均不是对称分布的。该轴承最高温度位于轴向封油面处且在轴承油膜厚度最薄的区域附近，最低温度位于轴承进油孔的区域。由图3和图4可得到不同厚度隔热涂层的轴承温度及径向最大热变形，如表5所示。
由表5可知：1）轴承加了隔热涂层后与没有隔热涂层相比，其最高温度和热变形有明显的降低；而且随着隔热涂层厚度dt的增大，轴承最高温度Tmax逐渐降低，轴承径向最大热变形逐渐减小，说明较厚的涂层具有较好的隔热效果；2）随着涂层厚度dt的增大，轴承最高温度Tmax和最低温度Tmin相差会越来越小，说明隔热涂层越厚则轴承温度场和热变形越均布。所以隔热涂层越厚则动静压轴承的温度且热变形越低且热变形越均匀分布。
2.2 不同热导率涂层的轴承温度场及热变形
当轴承偏心率为0.05，偏位角为15°，供油压力为3MPa，主轴转速为1200r/min，涂层厚度为0.5mm，涂层种类分别为无涂层、聚碳酸酯涂层、硅酸铝保温涂层时，轴承的温度分布及径向热变形如图5和图6所示。
由图5可知：轴承最高温度Tmax位于轴向封油面上且在轴承油膜厚度最薄的区域附近，最小温度Tmin位于润滑油进油通道的区域。当轴承无涂层时Tmax=35.89℃，Tmin=27.17℃；当采用聚碳酸酯涂层时Tmax=30.291℃，Tmin=29.024℃；当采用硅酸铝保温涂层时Tmax=27.713℃，Tmin=270542℃。由此可得，随着涂层热导系数的降低，轴承最高温度Tmax逐渐降低；而且轴承最高温度与最低温度的差值也大大减小，即轴承温度场温度均布，这说明低热导率的隔热涂层对轴承有很好的隔热降温效果，将明显降低轴承热变形和使热变形均布。
由图6可得：轴承X向最大热变形随着涂层热导率的减小逐渐减小。从数值上来看，当轴承无涂层时x向最大热变形值为8.267μm，当涂层为聚碳酸酯涂层时其值为5.866μm；当涂层为硅酸铝保温涂层时其值为4.34μm。显然随着涂层热导率的减小，轴承X向最大热变形逐渐降低而且热变形更加均布，这说明较低热导率隔热涂层具有较好的隔热和降低轴承热变形效果。
3 隔热涂层对轴承性能的影响分析
3.1 隔热涂层厚度对轴承温度及热变形的影响
为分析不同隔热涂层厚度下动静压轴承供油压力对轴承温度及热变形的影响规律，在主轴转速取1200r/min，聚碳酸酯涂层厚度分别取0mm，0.3mm，0.5mm，供油压力分别取2MPa，2.5MPa，3MPa，3.5MPa，4MPa，4.5MPa，5MPa及轴承其它参数不变的条件下对其性能进行了仿真分析，并提取轴承的最高温度值及径向最大热变形值，经Matlab软件数据拟合，结果如图7和图8所示。
由图7可知，当隔热涂层厚度dt=0.5mm且主轴转速为1200r/min时，轴承最高温度Tmax在轴承供油压力Ps=2MPa时为最大值33.16℃，在Ps=5MPa时为最小值28.54℃。由图8可知当dt=0.5mm且主轴转速为1200r/min时，轴承X向即径向最大热变形在Ps=2MPa时为最大值7.859μm，在Ps=5MPa时为最小值4.745μm，差距明显。
由图7和图8可得：随着动静压轴承供油压力的增大，Tmax逐渐减小，径向最大热变形逐渐减小；随着隔热涂层厚度的增加，Tmax逐渐降低，径向最大热变形逐渐降低。所以提高动静压轴承供油压力有利于降低动静压轴承的温度和减小动静压轴承的热变形，同时使轴承的温度场和热变形均布。而提高动静压轴承供油压力即提高轴承的静压效应。
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