近些年来,随着经济高速发展,我国不仅成为了纺织品进出口大国,在纺织机设计制造方面的能力也日益强大。据相关调查显示,我国的纺织机械行业自2000年以后得到了快速的发展,但是繁荣背后也存在诸如:国产纺织机械产品趋于同化,自动化水平不高,车速较低,成本高昂等问题。而且国产纺织机大多停留在中低档水平,产品附加价值低,与世界先进纺织机进行竞争的能力较弱。尤其在刚性剑杆织机方面,国内几乎没有厂家可以自行研制生产,其中的一大难点就是引纬导轨的设计制造。以往,其大多采用滚轮支撑,滚轮轴承每天旋转约.13 44?10 ~7次,需要经常停车更换轴承和剑杆。由于空气具有粘性低、摩擦系数低、对环境友好等特点,本文设计了一种静压气浮导轨来代替以往滚子导轨,可以有效地减少剑杆的磨损,减少机器停车次数。本文以重型阔幅刚性剑杆织机气浮引纬导轨作为研究对象,为了研制出可以实际应用的气浮导轨本文主要做了以下工作。⑴阐述了气体润滑的基本原理并推导了其数学模型,包括Navier-Stokes方程、连续性方程、状态方程、雷诺方程以及气体动压润滑方程。针对本文的气浮导轨结构,推导了其承载能力计算公式、气膜刚度计算公式以及气体质量流量计算公式。⑵针对本文设计的气浮导轨的使用环境进行了节流器选型以及结构设计。经过对比不同节流方式,选定小孔节流器作为气浮导轨的节流装置。针对剑杆所受载荷状态,设计了半闭合结构的气体润滑导轨,它可以可靠地为剑杆提供定位及支撑。考虑到气浮导轨的耐腐蚀性、稳定性、热膨胀性以及加工工艺等方面,最终选择了1Cr18Ni9不锈钢作为基体材料,ZCuZn38黄铜作为气塞材料。⑶分析了剑杆以及气浮导轨的运行状态,利用UG对气浮导轨以及流体区域进行了三维建模,并使用Fluent的Mesh模块对计算流体区域进行了网格划分。⑷使用Fluent研究了在不同气膜厚度以及供气压力下的气浮导轨的承载能力和质量流量,研究了节流器不同排布方式对气浮导轨的承载能力和质量流量的影响,研究了节流孔直径对气浮导轨的承载能力和质量流量的影响,研究了小孔节流器的长径比对承载能力和质量流量的影响,研究了不同剑杆倾斜率以及剑杆速度对承载能力和质量流量的影响。⑸搭建了气浮导轨静态试验平台,在不同载荷和供气压力下对气浮导轨进行了试验,试验结果表明本文设计的气浮导轨具有足够的承载能力来支承剑杆,导轨的耗气量也在合理范围之内。