机床与液压

作者：于滋谦，潘伟，徐大伟，张永涛，王润泽

单位：山东大学机械工程学院；山东大学，高效洁净机械制造教育部重点实验室；山东大学，金属成型高端装备与先进技术全国重点实验室；山东大学机械工程学院；山东大学，高效洁净机械制造教育部重点实验室；山东大学，金属成型高端装备与先进技术全国重点实验室；山东大学机械工程学院；山东大学，高效洁净机械制造教育部重点实验室；山东大学，金属成型高端装备与先进技术全国重点实验室；青岛科技大学机电工程学院，山东省高性能碳材料制备及应用工程实验室；山东大学机械工程学院；山东大学，高效洁净机械制造教育部重点实验室；山东大学，金属成型高端装备与先进技术全国重点实验室

关键词：液体静压丝杠副;空化现象;周期螺距误差;油膜承载特性

基金：国家自然科学基金项目（51975337）

当液体静压丝杠副存在螺距误差时，会使螺母与丝杠间的油膜厚度在螺旋方向上发生波动，进而对液体静压丝杠副油膜的压力分布和承载特性产生影响，因此基于Fluent采用两相流分析方法对其进行仿真分析。建立液体静压丝杠副内部油液流场三维模型，采用两相流仿真分析方法，考虑螺母存在螺距误差时会导致液体静压丝杠副产生空化这一现象，得到不同的丝杠转速、周期误差幅值下间隙油膜的空化规律以及周期误差幅值和转速对其压力分布和承载性能的影响。结果显示：随着误差幅值的增大和丝杠转速的增加，空化现象会越来越剧烈；丝杠转速为3 500 r/min、螺距误差幅值为3 μm时，上、下侧油膜由于空化现象出现的气相在螺旋周向上占比分别占44.2%和41.01%，气体体积分数最大值分别为86.38%和59.93%。综合考虑误差幅值和转速大小与轴向承载力的关系，其润滑和承载性能在螺距误差幅值较小且转速较大但不至于产生空化现象时最佳。

来源：2025年第22期

《机床与液压》期刊编辑部

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