机床主轴静压气体止推轴承静态特性随参数变化规律研究

超精密机床主轴一般采用静压气体轴承支承。文章应用大型商业计算流体软件Fluent，并结合MATLAB神经网络拟合工具箱，训练拟合出不同参数与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数，基于此，研究了不同参数对单节流孔圆形静压气体止推轴承静态特性影响的规律。首先，将计算的压力分布与文献中的实验数据进行对比，来验证计算模型与边界的正确性；然后，采用MATLAB神经网络拟合工具箱，训练拟合出轴承半径、节流孔孔径、气膜厚度和外界供气压力与轴承承载力及入流质量流量的映射关系函数；最后，研究了静压气体止推轴承外部供气结构对轴承压力分布的影响；气膜厚度、节流孔直径和供气压力对轴承承载力及入流质量流量的影响。结果表明：外部供气结构对轴承压力没有明显的影响；气膜厚度减少、孔径和外界供气压力的增大会增大轴承的承载力；气膜厚度、孔径和外界供气压力的增大都会增大入流质量流量。