一种容易制造的多油腔静压丝杠螺母

一、传统的液体静压丝杠螺母结构液体静压丝杠螺母机构作为机床进给传动机构虽然具有优越的性能,但其实用化的进展并不理想。重要原因之一是螺纹面的油腔及从属的节流器加工困难。在刀具难以达到的螺纹面按规定的形状和尺寸加工油腔,的确不容易。 J·H·Rumbarger发表的初期的液体静压螺母是沿螺纹两侧面中径各开一条螺旋槽,槽两头不通透,以便在螺母两端形成螺纹方向的封油面。我们称这种结构的丝杠螺母为环形油腔静压丝杠螺母,它结构简单,刚性较好,需要节流器的数量少,缺点是调心性差,瞬时负     

内部节流器静压轴承计算方法的讨论

随着液体静压轴承应用的发展,内部节流器静压轴承的结构形式也得到有关单位的应用与重视;然而,这种节流形式的静压轴承,其油膜刚度应如何计算与实际比较接近,应用在什么场合比较合理,乃是人们所关心的。本文在天津大学有关资料的基础上主要讨论双排进油油腔内部节流器径向静压轴承的刚度计算方法与使用场合。一、双排进油油腔内部节流器径向静压轴承工作原理它的工作原理见图1;在轴承的内表面上,沿轴向开有四个油腔:进油油腔S,敏感     

缝隙节流静压轴承承载能力的计算与试验研究

缝隙节流静压轴承又称为沟槽节流静压轴承。这种轴承的简图见图1,它的节流器是一狭长矩形缝隙,没有油腔。节流缝顺着圆周方向开,沿轴线开1或2列(周向缝),也可以顺着轴线方向开,沿圆周开数排(轴向缝)。由于轴向缝隙节流静压轴承的承载能力低、刚度小、流量大,所以很少采用。润滑剂可以是气体或液体,本文只探讨不可压缩流体润滑的计算,因此计算公式及结果     

主动控制静压轴承薄膜节流器仿真分析

介绍了一种基于超磁致伸缩薄膜控制的静压轴承节流器,即在原有薄膜节流器的基础上增加控制环节,用于实现静压轴承的主动控制。利用ANSYS进行了仿真计算,推导出了薄膜在节流器内置磁场作用下的变形规律。利用MATLAB求解雷诺方程得出油腔压力与节流间隙的数值关系,最终求出磁场强度与静压轴承油腔压力的变化关系。结果表明:超磁致伸缩薄膜控制的节流器在低磁场作用时,能够对油腔压力进行较大范围的主动调节,从而使静压轴承可以获得更高的支撑精度和刚度。     

具有自适应控制供油系统的液体静压轴承

提高切削用量、广泛地运用程序控制和转化到“无人工艺操作”对机床的轴承和导轨都提出新的要求。这些要求是固定的轴承状态检测和自动优选它们的动作规范;实现这些要求能够提高设备的质量和可靠性。我们以有节流器供油系统的液体静压闭式轴承为例,说明在这方面进行工作的必要性。阻碍它们更加广泛应用的根本缺点是,节流器阻塞的可能性;供油系统状态检测的复杂性;运行特性(其中有油膜刚度)对节流比m=p_h/p_H的依赖性(p_k-轴承的油腔压力;p_H-供     

国外机床液压技术文摘

传统的节流器是薄膜控制式的,但是静压可控节流器确能使静压轴承达到一个无限的刚性。静压轴承有内外两个套筒,在此两套筒之间插入了一个圈状静压可控节流器。节流圈的内侧和内套筒之间便形成了合适的间隙。压力油通过此间隙而节流,然后流入轴承油腔以承受载荷。节流圈的外侧则被装在外套筒内的另一静压轴承作弹性支持着。只有改变通往支持轴承内的油压力才能控制节流圈的支持刚度。当支持刚度为最佳时主轴承内产生载荷的     

多孔质气体静压丝杠螺母副研究

气体静压丝杠螺母间的气体薄膜使气体静压丝杠螺母之间的摩擦、磨损极小,极大地提高了静压丝杠螺母副的使用寿命.螺母所采用的多孔质材料可提供众多的微小节流孔,使气体静压多孔质丝杠螺母副具有高承载能力、高阻尼和很好的稳定性等优点.本文根据气体静压丝杠螺母副的几何模型与气体静压圆锥轴承的几何模型的相似性,即气体静压丝杠螺母副可看作是相对的气体静压圆锥轴承以一定的螺距沿轴方向排列而成的,通过对气体静压圆锥轴承的分析和有限元推导,分析了气体静压丝杠螺母副的静态性能.并通过实验验证了理论推导的正确性.     

大型螺纹旋风铣床主传动系统轴向刚度的分析与研究

文章以大型螺纹旋风铣床的主传动系统为对象,并运用赫兹接触模型及相关理论,研究了主传动系统中丝杠螺母轴向接触刚度和支承轴承的轴向刚度与轴向负载的关系、丝杠轴及丝杠的扭转等效轴向刚度与负载作用位置的关系,并使用贡献比来评价主传动系统各组成部分对系统整体刚度的影响。计算结果表明:主传动系统整体刚度随轴向负载增加呈非线性增加,在丝杠中间处时系统整体轴向刚度值最小,且整体轴向刚度主要取决于轴承轴向刚度和丝杠轴的轴向刚度。其中,轴承刚度贡献比最大,为65%以上,丝杠轴的轴向刚度贡献比小于31%,而丝杠螺母接触和丝杠扭转引起的轴向刚度的贡献比非常小。因此提高轴承轴向刚度是提高大型螺纹旋风铣床主传动系统刚度的关键。     

外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承

液体静压轴承结构是多样的,在我国广泛采用的定压式液体静压轴承中,有固定节流、可变节流、反馈可变节流等形式,反馈可变节流液体静压轴承,其油膜刚度较高,但结构比较复杂,使用受到一定限制。内反馈节流液体静压轴结构比较简单,但制造精度要求较高,由于主轴挠度的干扰,影响了内反馈节流液体静压轴承油膜刚度的提高,同时油腔部分的摩擦面较大,产生较大的温升,因此,也不够理想。我校在高速磨削与磨床的研究中,曾对外间隙节流液体静压轴承进行过试验研究,现已成功地用于MS1320高速外圆磨床产品,获得了良好的效果,对于中小型机床是非常适用的。但外间隙节流液体静压轴承属固定节流,轴承刚度的提高受到一定的限制,为了扩大外间隙     

加载角对四油垫径向静压轴承性能的影响

近年来,四油垫径向静压轴承在国内得到了广泛的应用。1963年Rippel指出,四油垫径向静压轴承采用定量供油时,正对油腔加载比正对回油槽加载的承载能力高,并指出用毛细管和小孔节流时情况与此类似。国内外许多资料都以载荷正对油垫作为分析和推导公式的出发点。资料[3]也指出:“布置径向轴承油腔时,应尽量使载荷正对油腔,其承载能力比非正对油腔的要大一些”。载荷作用线与油腔中线的夹角本文称为加载角α,因此加载角对轴承性能的影响没有深入地讨论过。我们在对内节流四油垫径向轴承进行     

国外机床液压技术文摘

自动调整静压轴承就是根据检测到的油腔内压力来改变节流器的阻抗,其轴承结构虽然简单,但是由于不可能直接反馈轴的变位,所以动特性受到一定的局限。电气液压伺服机构内使用的自动控制静压轴承,确可以利用电气的方法检测轴的变位并经运算后由促动器来调节圆板式节流器的流路阻抗。     

磨头移动式平面磨床的静压结构研制与应用

一、轴承结构与工作原理轴承结构与工作原理如图1、2所示。图1中轴承1内表面开有四个对称等面积分布的圆弧形油腔2,在每一个油腔内设有圆台孔套3,在轴承外圆表面开有两条沉割槽4和十二条轴向槽5相通,其中有四个均匀等面积的凸缘中部开有圆弧形沉割槽7形成节流腔,在腔的中心位置又开有油孔8与对应的轴承油腔接通。节流腔的周边与节流套9内表面构成节流间隙h_(co),油泵供给的压力油从孔6进入沉割槽4及各轴向槽5中,经四个节流器的节流间隙h_(co)实现节流,然后分别进入四个节     

有限元法在静压轴承上的应用

液体静压轴承是依靠一个液压系统供给压力油,经过节流器进入轴承的油腔,把轴浮起在轴承中,保证了轴在任何转速(包括静止)和一定的负载下都与轴承处于完全液体摩擦的状态。因此,液体静压轴承具有较高的承载能力,摩擦阻力极低,刚度高,回转精度高,精度保持性好,寿命长等特点,因而日益被广泛地采用。目前,由于在许多机床、机械设备中广泛采用静压轴承,这对于静压轴承结构的设计和研究就日益迫切,     

高速滚珠丝杠副轴向结合部动态刚度特性分析

为提高滚珠丝杠副的动态刚度,基于弹性力学中的赫兹接触理论,推导了滚珠丝杠副结合部接触刚度的计算方法,根据滚珠丝杠副动态受力分析模型,考虑速度、加速度对载荷的影响建立了滚珠丝杠副轴向动态接触变形模型。分析了工况和结构参数对滚珠丝杠副轴向接触变形的影响规律,速度的增大会使螺母侧的变形增大,丝杠侧不变;加速度的增大会导致螺母侧和丝杠侧的变形都迅速增大;螺旋升角和滚道曲率比对接触变形的影响不大;接触角增大会使螺母侧和丝杠侧的变形都减小。运用有限元软件对滚珠与螺纹滚道组成的结合面进行建模并对其进行接触变形分析,结果验证了模型的准确性。     

用于高速进给的流体静压螺母

现有高速进给系统均存在一定的难以弥补的缺陷和不足,本文结合具有诸多优点的流体静压润滑技术,提出一种新型流体静压螺母结构,该结构的流体静压螺母引入了冷却系统,采用该结构的流体静压螺母与导向丝杠配合使用,能够有效地降低温升,在很大程度上提高系统的进给速度.     

不同节流方式的静压轴承承载性能研究

静压轴承节流器对轴承的承载能力和油膜刚性起决定性作用.根据静压轴承节流作用机理,推导和建立毛细管、小孔、滑阀反馈、薄膜反馈4种节流方式下的静压轴承承载能力和油膜刚性的数学模型,对4种节流方式下的静压轴承油膜承载性能进行计算与分析.计算结果表明:采用固定节流器的静压轴承油膜刚性较差、承载能力低,采用可变节流器的静压轴承承载能力较高,理论上可达到无穷大的油膜刚度.     

机床电主轴动静压轴承性能的仿真和试验研究

先进制造方式需要机床具有高速高精密的电主轴功能部件,选用动静压轴承可以提高车削加工中心电主轴的刚度和回转精度,因此选择动静压轴承作为主轴的支撑形式。轴承周向有4个浅腔形式油腔,以小孔节流形式恒压供油。建立润滑分析模型,分析轴承的承载力、最小膜厚和温升等静态性能指标。在卧式试验台上测试轴承的动态性能,结果表明：刚度随着转速的增加主要呈增大趋势,转速在3 000~6 000 r/min时刚度值比较稳定;水平方向和垂直方向的最大振幅分别为4.5、3.9 μm。若要提高回转精度可对转子轴系进行优化,并做好动平衡及隔振。     

基于CFD的静压转台油膜特性分析与油腔设计

针对静压转台回转运动精度不足的问题,以数控磨床的扇形液体静压转台为对象,对单个静压支承结构的位移率和设计间隙进行理论计算,得到油膜承载力与位移率和设计间隙之间的关系。对油腔内部流场进行仿真计算,得到不同油腔结构对油腔流场中承载性能产生的影响规律;根据仿真结果和转台的参数要求选取合适的油腔结构,设计了扇形静压转台;通过流固耦合分析,验证油腔设计的合理性;通过油膜刚度试验,验证了油腔设计的可行性。     

基于 FLUENT的精密数控车床静压导轨设计及优化

针对精密机床提出滑块式静压导轨结构,根据详细结构设计以及设计要求计算系统参数,建立了以系统总功率损耗最低为优化目标函数的优化模型,求解最优化黏度参数,减少了约30%的功率损耗.进而针对油腔结构进行优化,基于FLUENT建立了油腔流场分析模型,根据分析结果提出了油腔内部非层流模型,以及矩形油腔截面直角的切割作用会在一定程度上加快油液变质、节流器堵塞,并针对油腔结构进行优化,改善了内部流场特性,降低切割作用造成的影响.     

国外机床静压导轨的新型结构及其设计计算

一、扭板反馈节流静压导轨(一)概述1.问题的提出薄膜反馈节流闭式静压导轨的油膜刚度很大,动态性能也较好,因此适用于载荷变化较大的工作条件。但是节流器的结构较复杂,特别是起反馈调压作用的薄膜,其制造工艺和金相组织稳定处理均较困难。此外,当压力油中含有气泡时,往往会产生液压冲击;而冲击波在导管中往复传递频率和节流器薄膜的固有频率接近时,就会引起薄膜的共振而严重影响静压支承的正常工作。基于上述问题,出现了厚度较大而又容易变形的“扭板式节流器”。这种节流器具有:结