内反馈圆台节流器在静动压轴承上的应用

内反馈节流静压轴承具有油膜刚度高,不易堵塞,轴承性能不受轴承间隙影响等优点。缺点是轴承长度长和摩擦功耗高等。夏恒青提出的圆台式节流腔的新结构,将圆台节流器放在轴承的周向封油面上,使内节流支承的节流腔尺寸达到最小,从而克服其缺点,使内节流支承的优点得以充分发挥。     

不同节流方式的滑动轴承油膜静态性能求解

针对毛细管、小孔、滑阀反馈和薄膜反馈4种节流方式,结合三油腔动静压混合油膜轴承及四油腔静压轴承,建立了轴承油膜静态性能求解的数学模型。从Reynolds方程的离散、间隙函数数学模型的建立、边界条件的确定、连续性方程的建立、不同节流方式的进油流量数学模型的推导、轴承的承载能力及温升等方面分析了轴承油膜静态性能的求解。计算结果表明:采用毛细管和小孔节流轴承的承载能力和油膜刚度较低;而采用滑阀反馈和薄膜反馈节流轴承具有较高的油膜刚度和承载能力。     

缝隙节流器的设计及应用

液体静压支承中节流顺是不可缺少的重要组成部分，没有节流器的调压作用，静压支承就没有承载能力和油膜刚度。本文介绍一种结构简单、安装方便、使用可行的缝隙节流器，其内容包括节流器的设计计算、结构设计及制造方法。     

M7350A圆台平面磨床静压磨头改装

在M7350A圆台平面磨床上采用薄膜反馈组合体节流形式静压磨头,其结构简单、性能好。本文重点介绍了薄膜反馈组合体节流器的设计计算及薄膜加工。     

内反馈静压轴承原理及设计计算

一般的定压式静压轴承的节流器和轴承往往是两体的,因此通常称作为具有外部节流器的静压轴承。目前在机床上开始应用的内反馈静压轴承是一种新型的定压式静压轴承。它的结构是在轴承上,除了具有一般静压轴承的工作油腔外,还设有反馈油腔,它是利用反馈油腔的封油面和主轴之间的间隙来实现节流的,随着主轴上的负载变化,主轴和轴承的间隙也随之变化,因此它也属于可变节流,由于以上原因。它的油膜刚性要比固定节流(如小孔、毛细管节流式)大得多。同时由于具有节流作用的封油面周长较长,因此节流器堵塞的可能性就较小。     

节流器结构参数对Nanosys-1000液体静压导轨承载特性的影响

从实际加工角度出发,研究了节流器结构参数对Nanosys-1000超精密加工机床静压导轨承载特性的影响。利用流体分析软件建立导轨承载油垫的有限元模型并搭建了相关静压导轨实验台,研究了进口油压为1.7 MPa,油膜厚度为36μm时承载油垫的压力场分布特征,并通过对压力场积分得到油膜承载力,求导得到油膜刚度,从而揭示不同结构参数对静压导轨承载特性的影响。研究结果表明:节流器结构参数中节流孔孔径对机床承载特性影响最大,其次为节流孔孔长,出入口倒角对其影响甚微。导轨负载较小时,扩大节流孔孔径与缩短节流孔孔长有助于改善静压导轨承载特性;但在重载条件下,缩小节流孔直径,增加节流孔孔长反而更有利。将仿真数据与实验数据作对比,得到3个承载力测量点数据误差分别为7.9%,6.9%,8.6%。最后根据研究成果,确定了Nanosys-1000机床静压导轨节流孔结构参数。     

流体静力润滑在天文望远镜上的应用

介绍了应用于天文望远镜上的静压支承型式。阐述了毛细管节流的、具有双层油膜的凹透镜式、方形四油池静压油垫系统的性能。首先简要讨论影响单油垫油膜厚度变化的各种因素,用电子计算机计算了载荷、供压、阻尼、油膜刚度与油膜厚度的关系曲线。进而探讨极轴静压油垫系统的刚度与油垫中心角θ、地理纬度φ之间的定量关系,得到了各种φ值下的最佳θ值,对极轴采用球面或柱面轴颈两种型式的支承系统作了比较。     

一种新型结构的动静压混合径向滑动轴承

本文提出了一种具有良好动静压综合性能的新型结构的动静压混合径向滑动轴承。该轴承不仅在理论上具有合理性，而且具有一定的工程应用价值。理论计算和分析表明，该轴承的静压支承能力较之普通的浅腔式轴承得以大幅度提高，使转轴在启动和停车阶段能够获得可靠的油膜支承作用。此外，由于用浅腔节流和环面节流替代了传统的外节流器设计，有效地解决了静压轴承使用中经常出现的节流器堵塞问题。试验研究证明了理论分析的正确性。     

节流器的改制

节流器是定压供油式液体静压轴承或液体静压支承的主要元件,定压供油式液体静压轴承或静压支承工作性能的好坏很大程度上取决于节流器的型式和参数。 我厂应用的原苏联产52345n滚齿机的节流器是一组合型缝隙节流器。其结构如图所示,它有一个进油口P_1和6个出油孔P_2,6个出油孔分别接入6个油腔来支承卡盘。在节流器壳体内侧有一轴向油槽,在心     

可控节流参数对液体静压轴承特性的影响研究

节流器是液体静压主轴的核心元件,其节流特性对液体静压主轴的刚度和回转精度具有直接影响。针对现有节流器在主轴工作时节流特性不可控的不足,提出一款预压预调型可控节流器。在分析可控节流器工作原理和节流特性基础上,根据流体润滑理论,建立基于可控节流器的液体静压轴承承载性能的理论模型,研究可控节流器供油压力、弹簧刚度和控制油腔压力等参数对液体静压轴承承载性能的影响规律,并与固定节流液体静压轴承的承载性能进行对比。研究发现,在其他结构参数及工作参数一定的条件下,可控节流器能够显著地提高液体静压轴承的油膜刚度;在不同偏心率条件下,可控节流液体静压轴承的最佳油膜刚度对应的节流参数不同。在开发的液体静压电主轴试验台上进行了试验研究,通过对油腔压力和油膜刚度的理论计算值与试验测量值的对比,证实了可控节流方案的有效性。     

基于流量控制阀的液体静压导轨动态特性分析

以流量控制阀调节下的闭式液体静压导轨为对象,建立了导轨系统的运动学方程和流量方程,推导并线性化处理了外载荷与油膜厚度、油腔压力的微分方程组,利用Laplace变换获得了传递函数,推导了导轨动态性能的数学表达式。以现场调试为基础,绘制了油膜厚度与动力黏度、油腔压力与初始开口度的关系曲线,分析了系统的幅频、相频特性。分析了动力黏度、初始开口度对时域、频域内导轨动态性能的影响,研究结果可为工程调试提供理论基础。     

油膜厚度对闭式液体静压导轨性能的影响

为了研究油膜厚度对静压支承的影响,以闭式液体静压导轨为研究对象,确定了导轨系统的初始参数;基于力平衡方程及流量方程,建立了功率损失、静态性能、动态性能的数学模型;将总功率损失、承载能力和静刚度、固有频率、调整时间和动刚度等参数作为导轨的性能指标,利用MATLAB软件定量分析了油膜厚度对导轨性能的影响。研究结果表明：增大油膜厚度,则液体静压导轨的总功率损失增大,调整时间变长,承载能力不变,静刚度、固有频率及动刚度减小。因此,减小油膜厚度,可降低导轨总功率损失,提高静态性能和动态性能。研究结果为工程实际中闭式液体静压导轨静压油膜的设计提供了理论依据。     

变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用

提出用单台变速泵或伺服泵,结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸,改善注塑机能量效率的回路原理。液压泵仅在液压缸进给过程工作,蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力。比例节流阀控制液压缸回程的运动速度,通过新提出的流量校正原理,消除蓄能器内压力变化和负载对阀流量的影响,使液压缸的速度能够实时跟踪预定的轨迹。同正反向都采用泵驱动的原理相比,可消除回程中电动机制动产生的能耗。研究表明,新的回路原理可满足注塑机控制性能的要求。     

液体圆柱静压导轨设计参数对其性能的影响

为研究液体圆柱静压导轨的初始参数对导轨性能的影响,以内反馈节流形式的液体圆柱静压导轨为研究对象,列出力平衡方程、流量连续性方程,经推导和线性化处理得到液体圆柱静压导轨的线性化微分方程组,利用Laplace变换得到传递函数,推导出液体圆柱静压导轨的数学模型。从时域、频域内分别分析初始油膜厚度、油液黏度、供油压力对导轨性能的影响。研究表明在低频段减小初始油膜厚度、增大油液黏度和供油压力,在高频段增大初始油膜厚度,可增大导轨动态刚度,提高支承的稳定性,减小导轨间隙相对稳态位移值。在高频段,油液黏度、供油压力对液体圆柱静压导轨的动态性能影响不大。研究工作对液体圆柱静压导轨的设计提供参考价值。     

基于压力反馈的机械式高速气缸缓冲装置研究

介绍一种基于进气腔压力反馈机械式高速气缸缓冲装置。根据仿真数据,找到较好缓冲时可变面积节流口变化曲线,结合实验得到不同负载质量及不同活塞速度下缓冲行程中进气腔压力变化规律。将进气腔压力作为缓冲阀芯控制气压,对缓冲过程中排气节流面积进行控制。设计实验样机并在不同工况下对其进行实验。结果表明,在一定工况变化范围内,此缓冲装置具有较好的自适应能力,符合设计要求。     

轴向柱塞泵配流副油膜试验原理及控制特性

为研究油、水介质下轴向柱塞泵几类关键摩擦副的润滑特性,提出采用电液单元对润滑油膜进行主、被动控制的专用试验系统原理。论述该试验系统用油膜厚度反馈控制配流副密封间隙的模拟试验装置的原理与构成,将微缝隙流对电液控制系统的作用简化为弹簧中阻尼器负载,建立配流副对润滑油膜厚度的阀控缸物理模型并推导精密缸位移控制方程,分析影响润滑性能的主控参量及相互关系,仿真研究油膜厚度控制的动态特性。运用该试验系统进行了初步的平面配流副油膜试验。研究表明,油膜平衡的仿真与试验基本一致,供油压力、摩擦转矩等对润滑油膜的形成影响较大。伺服比例阀的反馈控制原理使系统的油膜厚度动态反馈性能趋于稳定,但在供油压力斜坡变化时油膜厚度平衡值在设定范围内有一定变化。     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

摩擦焊机电液比例减压施力系统压力特性分析

为提高摩擦焊接过程的控制精度,重点分析了由比例减压阀和比例方向阀组成的摩擦焊机轴向压力控制系统的静、动态特性,长期生产过程中轴向压力波动规律,以及油温对轴向压力控制结果的影响。并与开关阀组成的摩擦焊机轴向压力施力系统的对应数据进行了对比分析。结果表明:比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好。     

旋转直接驱动电液压力伺服阀的设计研究

旋转直接驱动电液压力伺服阀的显著特点是阀芯由有限转角力矩电机直接驱动,滑阀级输出负载压力。对该阀进行了原理分析、数学建模,并且根据数学模型进行了仿真分析,设计了控制器结构,分析了控制器中各参数对该阀性能的影响,对该阀的静态特性和动态特性进行了试验研究,试验结果与仿真结果基本一致,性能达到了目前国内其他形式压力伺服阀的水平,推动了国内力控制系统的发展。     

Theoretical Analysis and Numerical Simulation of the Static and Dynamic Characteristics of Hydrostatic Guides Based on Progressive Mengen Flow Controller

The oil film thickness of oil hydrostatic guide with constant pressure supply based on capillary restrictor is greatly affected by load,and this kind of hydrostatic guide is usually applied to the machine tools with moderate load.The static and dynamic characteristics of the guide have been studied by using some theoretical,numerical and experimental approaches,and some methods and measures have been proposed to improve its performances.The hydrostatic guide based on progressive mengen(PM) flow controller is especially suitable for the heavy numerical control(NC) machine tools.However,few literatures about the research on the static and dynamic characteristics of the hydrostatic guides based on PM flow controller are reported.In this paper,the formulae are derived for analyzing the static and dynamic characteristics of hydrostatic guides with rectangle pockets and PM flow controller according to the theory of hydrostatic bearing.On the basis of the analysis of hydrostatic bearing with circular pocket,some equations are derived for solving the static pressure,volume pressure and squeezing pressure which influence the dynamic characteristics of hydrostatic guides with rectangle pocket.The function and the influencing factors of three pressures are clarified.The formulae of amplitude-frequency characteristics and dynamic stiffness of the hydrostatic guide system are derived.With the help of software MATLAB,programs are coded with C++ language to simulate numerically the static and dynamic characteristics of the hydrostatic guide based on PM flow controller.The simulation results indicate that the sensitive oil volume between the outlet of the PM flow controller and the guide pocket has the greatest influence on the characteristics of the guide,and it should be reduced as small as possible when the field working condition is met.Choosing the oil with a greater viscosity is also helpful in improving the dynamic performance of hydrostatic guides.The research work has instructing significance for analyzing and designing the guide with PM flow controller.