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申请/专利权人：河北工业大学

摘要：本发明为基于微沟槽的液体静压轴承油膜生热抑制表面设计方法，首先，建立了微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜生热修正模型，用于计算微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜生热率；其次，辨识了不同微沟槽构型与尺度演变引起的流场形态与流速分布渐变规律，确定增液阻功能表面微沟槽参数的尺度演变空间；最后，将微沟槽结构参数作为变量，以油膜生热率最小化为目标函数构建优化模型，同时遵循节流器‑封油边串联油膜边界表面微沟槽构型联动设计约束条件，确定不同微沟槽构型对应的结构参数，得到基于微沟槽的液体静压轴承油膜生热抑制表面。该方法的微沟槽功能表面提高了液体静压轴承的热稳定性和精度，为静压类轴承抑制生热提供了新的研究思路。

主权项：1.一种基于微沟槽的液体静压轴承油膜生热抑制表面设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、在液体静压轴承的封油边和节流边上设置多条均匀分布的微沟槽，微沟槽的走向垂直于液压油流动方向，使得液体静压轴承工作表面呈凹凸相间的结构；在仿真软件中对微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜流动进行流场与压力场仿真，建立如式17所示的微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜生热修正模型，用于计算微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜生热率； 式中，Hmicrog表示微沟槽工作表面的液体静压轴承油膜生热率，ΔP表示流场压力变化量，Qmicrog表示流场流量，Pin、Pout分别表示流场入口和出口压力，表示油膜平均流速，W表示油膜工作表面等效宽度，h表示油膜厚度；步骤2、微沟槽结构参数包括深度、跨度和间距三种设计参量，深度是指微沟槽在液体静压轴承工作表面的凹陷深度，跨度是指微沟槽沿流速方向的边长，间距是指相邻两个微沟槽之间的距离；设置微沟槽深度、跨度以及间距三种设计参量的初始值，通过数值仿真逐一辨识微沟槽结构参数尺度演变引起的流场形态与流速分布渐变规律，确定流场底层局部液阻变化趋势由增加转为减小的临界点；将每种设计参量横坐标零点与临界点之间的区间作为尺度演变范围，三种设计参量的尺度演变范围共同构成增液阻功能表面微沟槽结构参数的尺度演变空间；步骤3、构建如式25所示的节流器-封油边串联油膜边界表面的微沟槽构型联动设计约束条件； 式中，RY、RB分别表示封油边液阻和单条节流边液阻，β为节流比，n表示节流边数量；将微沟槽结构参数作为变量，以油膜生热率最小化为目标函数构建优化模型，同时遵循，从微沟槽结构参数的尺度演变空间中选取满足节流器-封油边串联油膜边界表面微沟槽构型联动设计约束条件的微沟槽结构参数，完成基于微沟槽的液体静压轴承油膜生热抑制表面设计。

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