表面节流气体静压止推轴承的静态特性及实验研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guokaiyan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超精密机床主轴逐渐采用气体润滑取代传统的液体润滑。而静压气体轴承的节流方式主要为小孔节流,不过小孔节流存在承载力和刚度较低的问题,减小最佳刚度对应的气膜厚度以提高刚度和承载力是十分有效的方法,而小孔节流的结构限制了气膜厚度的降低。因此针对节流器结构的研究对于改善气体静压轴承静态特性十分有必要。  本文以表面节流气体静压止推轴承为研究对象,利用微型表面节流槽代替小孔节流,目的是改善轴承静态性能。本文分别从解析解法和有限元解法进行求解气体润滑方程(N-S方程),旨在探究各因素对轴承静态特性的影响规律。  针对圆盘表面节流止推轴承,假设气流沿径向均匀流动,根据等效节流面积原理计算出等效节流槽半径,进而推导出表面节流静压气体止推轴承静态特性的解析解,对节流槽的槽长、槽宽、槽深及槽数对承载力的影响规律进行研究。并采用有限元方法对止推轴承的气膜承载力及刚度进行验证。  利用有限元法对可压缩的雷诺方程进行求解,建立表面节流止推轴承气膜模型,利用计算流体力学软件Fluent进行求解得到止推面的气体压力分布,在此基础上求解静承载力和静刚度等静态特性参数,对止推面节流槽的几何参数、布置形式及轴承不均匀气膜对静态特性的影响规律进行分析。  进行表面节流气体静压止推轴承静态性能参数测试试验,加工不同类型沟槽的表面节流气体止推轴承,研制表面节流气体静压止推轴承的静态特性参数测量实验台,通过实验测量表面节流止推轴承的静态性能,对仿真结果的正确性进行验证。本文旨在为表面节流的节流槽设计提供指导,为复合节流方式提供理论支撑。
其他文献
矿井底板突水一直是邯邢地区煤矿安全生产面临的主要问题之一,最近10年来邯邢地区多次发生突水和淹井事故,不仅给煤矿和国家造成了重大的经济损失,也给社会带来了消极的影响
组合导航技术是提高导航系统整体性能的有效途径。现有的组合导航使用的大多集中在利用某一种辅助信息来修正惯性导航的误差。随着多传感器信息融合技术的发展,通过综合利用
并联机器人具有刚度大、结构稳定、承载能力强、精度高和运动惯性小等优点,弥补了串联机器人的不足,已成为研究热点之一。本文以6PTRT并联机器人为研究对象,制定了切实可行的
超声电机(Ultrasonic Motor, USM)是一种全新概念的微特电机。它打破了传统电磁感应电机驱动的概念,而是利用压电陶瓷的逆压电效应以及电机定、转子的摩擦耦合来将电能转化为机械能,实现电机驱动。超声电机的发展历史虽短,但显示出了蓬勃的生命力,尤其在航空航天、医疗器械、精密仪器仪表以及新型武器装备等领域具有广阔的应用前景。目前,行波型旋转超声电机是投入应用较为广泛的一种超声电机,其显著特
我国是世界上少数几个受地震影响最为严重的的国家之一。2008年5月12日四川省汶川县发生了里氏8.0级地震,不仅对震区造成了重大的人员伤亡和巨额的财产损失,同时也对震区的生态环境造成了严重的破坏。“5.12”汶川特大地震孕育了不计其数的滑坡、崩塌及潜在不稳定斜坡等不良地质体,同时也为震区内泥石流的发生提供了有利条件。地震灾区泥石流由于威胁人群数量大,一旦暴发,将造成重大的人员伤亡和经济损失,制约着
非球面光学元件相比于球面元件,具有成像质量高,体积小,质量轻等众多优点,其应用越来越广泛。非球面的应用主要局限于它的制造和检测,同时国外发达国家在超精密机床方面对我国进行技术封锁,因而研究非球面加工技术显得格外重要。基于压电伺服刀具摆动进给的非球面加工机床相对于传统的T型布局机床,只有主轴和摆臂的旋转运动无直线导轨的运动,因而有利于加工大口径非球面光学元件。同时,基于压电陶瓷的刀架可实现精准的微位
近几年,硬盘的数据存储密度越来越大,其主要原因之一就是因为磁头和磁盘之间的间隙(飞行高度)大幅度减小以及复杂滑块设计技术的进步。当磁头与磁盘之间的间隙接近或小于分子