精密离心机动平衡新方法的研究

为了减小动不平衡对惯导用精密离心机工作半径允差的影响,提出了硬支承外盘刚性转子动平衡的一种新方法,精密离心机动平衡系统由2个测试面（每个测试面上放置个电容测微仪）、2个校正面（每个校正面上放置4个由步进电机驱动的可移动的平衡块）及测角元件组成,移动平衡块设置一个新的静不平衡,根据振动矢量幅值的变化,确定静不平衡的相位及大小,移动平衡块消除静不平衡,此时能够直接测得偶不平衡的相位,移动平衡块设置一个新的偶不平衡,根据振动矢量幅值的变化,确定偶不平衡的大小,移动平衡块消除偶不平衡,应用计算机,从数据采集、处理到控制动平衡执行机构,实现了精密离心机场高精度高效率调平衡的自动化。     

精密离心机在线自动平衡方法研究

为了标定不同质量高精度的加速度计，设计了由两个测试面（每个测试面上放置两个电容测微仪）及两个校正面（每个校正上放置四个平衡块及相应的步进电动机）构成的动平衡系统，每个测试点面上测得一个振动矢量，将其分解到垂直并相交于主轴几何轴线的两个平面上，求得每个平面上主轴几何轴线在上下径向轴承处的位移矢量及轴承对转子的作用力，通过相应校正面上的平衡机构消除上述作用力，应用计算机，从数据的采集，处理到控制动平衡执行机构，实现了精密离心机高精度，高效率的在线自动平衡。     

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏...     

不同长径比下狭缝节流气体静压轴承的特性研究

狭缝节流气体静压轴承具有较高的承载力和刚度,被广泛应用于工业领域中,其性能的优劣对主轴的性能有决定性的影响。为此采用FLUENT软件对狭缝节流气体静压轴承进行三维建模仿真,研究了轴承长度、轴承直径、狭缝类型(连续与非连续)以及狭缝数量对轴承静态特性的影响,分析了相同和不同长径比下狭缝节流气体静压轴承的静态特性,得到了4种狭缝节流气体静压轴承的承载力、刚度和耗气量的变化趋势。对狭缝节流气体静压轴承的设计研究有一定参考价值。     

提高液体静动压主轴系统刚度的一种有效措施

在对液体静动压主轴系统刚度进行综合分析的基础上，提出以加大主轴两轴承之间部分直径来提高主轴系统的刚度的新措施，该措施具体运用在液体静动压主轴系统设计中，突破了原来静动压主轴系统设计时因为考虑主轴热胀因素而将主轴止推轴承放在一端的局限，该措施通过在实际胀长变动量小于止推间隙公差范围内加大主轴中间直径，将主轴止推轴承置于主轴两端，从而达到主轴系统刚度显著提高的目的。     

气体轴承-转子耦合作用下离心机回转误差计算

针对精密离心机气体轴承-转子耦合系统,采用计算流体动力学方法计算径向、止推轴承的承载力;通过拟合方法获得考虑偏心和供气压力的气体轴承的承载能力非线性模型,并基于有限元法建立轴承-转子耦合作用下的动力学模型,对重力、不平衡量、非线性气膜力作用下的转子动力学进行耦合计算,得到不同偏心量下转子回转误差轨迹图。结果表明在不平衡量为3 kg·m时转子回转误差最大为1.03 μm,误差在μm级,满足10-6精密离心机的回转误差要求。     

基于非线性动态特性的轴承–转子系统振动分析

随着空气静压主轴在超精密加工过程中的广泛应用,对主轴的运动精度的要求不断提高,如何准确预测和提高主轴运动精度是十分必要的。基于空气静压轴承的非线性动态特性,研究空气静压主轴的振动特性和预测模型,探索非线性动态特性分析对主轴回转精度的影响。首先,对空气静压径向轴承的动态特性进行分析,建立气膜动态流动模型,采用扰动法求解模型得到轴承的非线性动刚度与动阻尼系数。将空气静压轴承内的气膜作为弹簧阻尼系统建立轴承–转子系统,并通过动力学分析建立了轴承–转子的动态振动模型。将轴承的非线性动态特性参数引入振动模型,结合MATLAB对模型进行求解,得出了空气静压主轴径向跳动误差曲线、偏转误差曲线和径向总振动误差曲线,并通过FFT数据处理对振动进行频域分析。通过对比分析得到非线性分析对空气静压主轴径向振动误差的影响。最后,搭建了空气静压主轴径向回转误差测量试验台,得到主轴实时回转误差信号,实现轴承–转子系统的振动动力学模型分析的实验验证。从空气静压径向轴承的动态分析可以看出,轴承的动刚度和动阻尼均呈非线性变化,随着偏心率的增加动刚度不断增加,而动阻尼不断减小。从轴承–转子系统的振动分析可以看出：1）非线性分析对主轴偏角振动误差有明显影响,而对径向跳动误差的影响不明显,说明非线性分析主要通过影响主轴的偏角误差从而影响径向总误差。2）定值分析时偏角误差的最大振幅基本稳定,而非线性分析时偏角误差的最大振幅存在一个增加过程并最终趋于稳定,并且非线性分析时最大振幅明显大于定值分析时的振幅。3）在供气开始一段时间内,非线性分析与定值分析下的径向总误差基本一致,但随着时间的增加,非线性分析下的最大振幅大于定值分析下的最大振幅,说明开始供气时非线性分析对径向跳动误差和偏角误差没有造成明显影响,当供气稳定时非线性的动刚度与动阻尼会对主轴转子振动幅度产生明显影响。4）从频域上看,非线性分析最大振幅处的共振频率为964 Hz,定值分析最大振幅处共振频率为986 Hz,非线性分析使最大振幅处的共振频率有所下降。5） 非线性分析和定值分析在频率高于1 500 Hz时,转子的振幅变化都很小,说明频率大于1 500 Hz之后,转子振动比较稳定,此时气膜的振动频率与固有频率不容易发生共振。空气静压主轴回转误差实验的结果表明,基于非线性分析所得的主轴径向回转误差的误差率比定值分析所得主轴径向回转误差的误差率降低了1.43%～6.54%。因此,将空气静压径向轴承内气膜作为弹簧阻尼系统施加于转子之上可以实现轴承–转子系统的耦合振动分析,轴承非线性动态特征参数的引入实现了轴承动态性能对主轴动态振动的影响,通过基于非线性动态特性的轴承–转子系统的振动分析可以更加准确地研究和预测空气静压主轴的径向振动误差。     

动静压轴承偏斜状态下的静特性分析

动静压轴承集中了支压轴承和静压轴承的优点，但对其性能研究还很少，尤其是轴线偏斜对其性能影响还无专门研究。本文通过分析不同的偏斜情况，应用有限差分法，求解雷诺方程，分析偏斜后静压轴承的静特性。     

新型结构静动压轴承的设计计算

本文主要论述一种新型结构形式－动静压轴承高速内圆磨头的工作原理及主要设计计算。这种结构形式的特点是采用液体动、静压相结合的原理，将动压轴承和静压轴承设计在一起，在磨头启动和停止过程中主要依靠液体静压作用将主轴托起，当主轴高速旋转时，则依靠轴承的动压效应支撑主轴。这种内圆磨头不单独设置节流器，而将节流器直接加工在轴承与壳体的结合部位上；油腔不开径向回油槽并加工成容易产生动压液压的模型油腔。     

小孔节流静压气体球轴承的结构参数设计

采用工程计算方法研究了按静刚度最大准则设计小孔节流静压气体球轴承几何参数的基本过程,详细讨论了球轴承的几何参数变化对轴承承载力特性、静刚度特性及流量特性的影响.给出了三个主要几何参数即球窝外包角、供气孔直径和供气孔数的合理取值范围.     

New Method on Rigidity Measurement of Precision Elastic Elements

ＮｅｗＭｅｔｈｏｄｏｎＲｉｇｉｄｉｔｙＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｌａｓｔｉｃＥｌｅｍｅｎｔｓ￥（陶崇德）（王广林）（邵东向）（吕世勇）ＴＡＯＣｈｏｎｇｄｅＷＡＮＧＧｕａｎｇｌｉｎＳＨＡＯＤｏｎｇｘｉａｎｇＬＵＳｈｉｙｏｎｇ（Ｄｅｐ...     

周期分布压力腔的小孔节流圆形静压气体轴承静动态特性研究

利用摄动法研究了沿周向周期分布压力腔的小孔节流圆形静压气体轴承的静动态特性。通过有限差分法求解稳态雷诺方程和扰动雷诺方程,计算了轴承静承载力和静刚度及动刚度和阻尼系数,分析了扰动频率对轴承动态性能的影响,并对轴承的稳定性进行了分析。研究结果表明:扰动频率对轴承动态性能有较大影响;轴承的稳定性与气膜间隙、供气压有关,供气压越大,轴承稳定性越差,随着气膜间隙增大,稳定性先减弱后增强。     

离心试验中基于目标摄像的位移量测技术

采用目标摄像技术在离心试验中进行土体位移测量.通过摄像机拍摄跟踪土中目标点,运用中心定位方法确定目标点的坐标.用两时间点的坐标可得该时间段内的位移矢量.介绍了测量系统和相应的纠错方法.通过一组标定试验,得出该量测方法的精度和准确度为1 mm.且在同一个离心试验中,测定土体位移与其他传感器结果一致,证明该方法运用于离心机试验有效.     

Active vibration control of spindle in ultra-precision turning machine

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｅｃａｕｓｅｒｏｔａｒｙｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｐｉｎｄｌｅｈａｓａｄｉｒｅｃｔｉｎ ｆｌｕｅｎｃｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ ,ｔｈｅｒｅｉｓａｓｔｒｉｎｇｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅ ｍｅｎｔｉｔｓｍｏｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｋｉｎｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｕｌｔｒａ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒ .Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｒｏｔａｒｙｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｓｐ…     

轴承副几何形状误差对空气静压圆柱轴承运动精度的影响

在二维流动假设下，研究了轴承副具有几何形状误差时空气静压圆柱轴承的运动精度．对空气静压轴承的设计与制造具有一定的指导意义．     

大跨度三塔悬索桥非线性静风稳定分析

随着跨径的不断增大,缆索承重桥梁存在静风失稳的可能性。引用大跨度桥梁非线性空气静力稳定分析理论,采用荷载增量与内外两重迭代相结合的方法,在通用软件ANSYS中实现了对大跨度缆索承重桥梁进行非线性静风稳定分析功能。综合考虑几何非线性和静风荷载非线性,对某三塔双主跨悬索桥在不同风攻角下进行了非线性静风稳定全过程分析,分析了结构失稳形态,并探明了其失稳机理。     

Direct calculation of acceleration field through homogeneous transformation for two-axis centrifuge

0　INTRODUCTIONInordertomakeuseofafull functionprecisioncen trifugetocalibrateaccelerometersusedforinertialnaviga tion ,thecompositekinematicsoftheworkingpointwhereanaccelerometerismountedmustbestudied ,anditsac celerationvectormustbecalculatedatfirst.Previously ,thevectoranalysismethodandtheCoriolisrotationtheo remwereusedtostudythekinematicsofcomplicatedmov ingbodies .Theconceptsofabsolutemotion ,relativemo tionandconvertedmotionmustbeintroduced ;theabso lutevectorderivative ,relativeve…