狭缝节流空气静压轴承局部气膜流场的直接数值模拟

采用3阶精度的迎风格式及2阶精度的中心差分格式,直接求解二维非定常N-S方程组,研究狭缝节流空气静压轴承压降恢复之后区域的流场特性。使用雷诺方程计算相同位置气膜中心处的流场状态,并与直接数值模拟方法的计算结果进行对比。结果表明:雷诺方程与N-S方程在计算域内计算结果基本一致,两者压力偏差为0.173%,速度偏差为1.217%;流场压力、密度沿气流方向逐渐减小,但在气膜方向几乎不变;流场速度、压力梯度沿气流方向逐渐增加,速度在流场出口处达到最大值;直接数值模拟方法得到了流场的温度变化,即整个流场的温度变化很小,温度整体呈上下高、中心低的分布,而雷诺方程无法计算得出整个流场的温度变化情况;采用雷诺方程计算轴承压降恢复之后区域的流场是合理的。     

利用拉伐尔管技术提高气体轴承实验台主轴转速

为了提高气体动静压径向轴承实验台主轴转速.根据气体动力学理论,建立了气体在喷管中流动的基本微分方程组,并分析了在不同音速下的截面变化规律.以马赫数为主要设计参数,建立了拉伐尔管内部曲线方程,并利用VB6.0对其内部曲线和压力进行了辅助设计,仿真结果显示当拉伐尔管中喉部压强为0.21MPa时,从拉伐尔管中喷出的气体流速的马赫数可达1.6.把实际加工的拉伐尔管应用到气体轴承实验台主轴上,使实验台主轴转速由原来的最高转速3495 r/min提高到5000 r/min左右.     

基于LabVIEW软件的光衰减长度测量系统

介绍了一种基于LabVIEW软件的液体闪烁体光衰减长度测量控制系统.对整个系统的硬件设计和控制,以及软件控制流程和系统调试方法进行了阐述,且对其实际运行效果进行了分析.该系统实现了电动平移台的位置调节、LED组的开关控制、液何传感器的数据读取和电磁阀的开关控制等功能.实验的各类数据在软件界面上可以实时显示,方便实验人员...     

整体闭式与开式气浮导轨静态性能对比分析

静压气浮导轨是精密气浮工作台的重要组成部件,其承载能力和刚度直接影响了工作台的平稳性以及所加工零件的精度。针对所设计的精密高刚度二维气浮工作台,提出采用有限差分的数值计算方法,在双边间隙总和与供气压力相同的条件下,对整体闭式及开式气浮导轨的气浮面进行整体求解计算,对比分析其压力分布、承载能力、刚度等静态性能参数。结果表明:由于闭式气浮导轨的下气浮块在垂直方向上起到了辅助支撑的作用,形成了四周封闭的气膜面,因此增强了闭式气浮导轨的紧密性和可靠性,使得整体闭式气浮导轨的刚度和稳定性均优于开式气浮导轨;实验结果与理论分析较吻合,为此类精密定位平台的设计优化提供了理论依据。     

多孔集成节流空气静压轴承数值计算与性能研究

为揭示具有密集节流孔的空气静压轴承承载性能变化规律,设计一种具有多孔集成节流器的空气静压轴承,并对该轴承承载能力和刚度进行研究。结合多孔集成节流空气静压轴承的物理模型建立极坐标下的控制方程,采用有限差分方法和流量平衡原理对该控制方程进行离散差分推导和数值求解并得到气膜流场的压力分布,对空气静压轴承承载力和刚度等性能参数进行分析并进行相关试验验证。结果表明：多孔集成节流空气静压轴承的气膜压力随着气膜间隙的减小而逐渐增大;在气膜间隙相同情况下,随着节流器节流孔数量的增加和节流孔孔径的增大,轴承承载力逐渐增大;轴承在一定气膜间隙下具有最佳刚度,随着节流孔数量的增加,最佳刚度值先增大、后减小;随着轴承供气压力的增大,其最大承载力和最佳刚度值均显著增大;试验测试结果与数值计算结果具有较好的一致性,验证了数值计算和数值方法的可行性和正确性。     

带有形状误差的缝纫机气浮针杆动态性能分析

以缝纫机气浮针杆表面形状的测量结果和变化规律为基础,通过建立接近真实情况下的针杆表面数值模型和缝纫机气浮针杆动态控制方程,分析针杆往复运动下数据模型的动态变化原理,采用有限差分法对理想针杆和带有形状误差的针杆的动态性能进行仿真分析。结果表明:带有形状误差的针杆表面在动态情况下可以产生相对明显的动压效应,产生较大的气膜承载力。     

斯特林机动力活塞间隙密封动态特性仿真分析*

在自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封中,间隙内的气体泄漏会引起工作腔内压力和气体质量的变化,进而影响斯特林机的工作效率。为研究在压缩循环过程中气体泄漏量对压力的动态影响,建立间隙密封长度不变、间隙密封长度单侧变化和间隙密封长度双侧变化3种不同的间隙密封物理模型,采用时间推进法,分析求解不同形式的密封对泄漏量的影响。结果表明：间隙密封在启动阶段时单向泄漏量最大,随着时间的推进,泄漏量逐渐减小后达到稳定,间隙密封长度不变的模型相较于其他2种模型的单向泄漏量最少。基于间隙密封长度不变的模型,分析气膜厚度、背压、密封长度对泄漏量的影响,对气膜间隙和背压进行优化设计。结果表明：气体质量的泄漏随气膜厚度和背压的增加而增加,随活塞长度的增加而减小;当气膜间隙为20~30 μm,活塞长度为10~15 cm,背压在3~5 MPa时,间隙密封泄漏量在3%以内,符合动力活塞间隙密封的设计要求。分析结果为自由活塞斯特林机动力活塞间隙密封提供了设计依据。     

精密空气静压导轨组件的设计与分析

运用气体润滑技术设计出了一套空气静压导轨组件。该组件可以立、卧式放置，具有多种机械安装接口，能在各种不同结构和要求的加工及测量设备中安装使用。对该组件的整体结构进行了设计和论证，经试验调试该设计的组件总体性能优良，完全能够达到预期的设计目的。     

曲杆泵芯模的三维建模与数控仿真加工

在对曲杆泵芯模工艺分析和复杂曲线轨迹公式设计的基础上,运用Mastercam X6软件的多轴加工功能对曲杆泵芯模进行了三维建模、工艺规程规划、数控仿真以及NC程序后置处理等设计和分析.结果表明Mastercam X6不仅解决了曲杆泵芯模零件的复杂曲线加工轨迹的构建问题,而且解决了多轴加工在机械加工中编程复杂、加工效率低等难点,提高了零件的加工效率,缩短了制造周期,充分体现了CAD/CAM软件在数控加工中的重要作用.     

UG在机械制图教学中的应用

主要介绍了利用UG软件强大的三维造型功能并实现三维向二维的转换,讲解形体的构成、组合体和机件的表达方法的授课方法以及创建机械制图UG模型库。此方法既避免了学校在挂图、模型等教学资源的投入,也解决了学生中普遍存在的空间想象能力不足的问题,可有效地帮助学生理解教学内容。