双面薄膜反馈节流闭式静压支承的承载特性和参数选择

一、前言机床上采用静压轴承、静压导轨和静压丝杆以提高机床的加工精度和使用寿命有日益广泛的趋势。对重载、高精度机床常采用薄膜反馈节流的静压支承,它比毛细管节流等固定节流具有更高的承载能力和刚度,只要参数选择合理,它能保证在较大的载荷变化范围内,导轨的位移接近为零。对双面薄膜节流等面积对置静压支承,其设计状态下的无穷大刚度条件的推导在国外早有叙述,并已由上海机床厂试验验证。而对双面薄膜节流不等面积对置     

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。     

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.     

精密静压圆导轨的精度分析

众所周知,静压支承具有许多优点,已被应用在机器制造各部门中。目前,双薄膜节流器的径向静压轴承,可以达到很高的旋转精度和刚度,按理论分析,当参数设计合理时,其刚度可达无限大。在重点研究静压圆工作台导轨时,假定静压主轴     

精密数控机床闭式静压导轨结构设计及油腔流场研究

针对精密数控机床对导轨精度的要求,设计一种基于薄膜反馈节流器的闭式静压导轨系统,并根据无穷大刚度原则计算了导轨的结构参数。利用三维软件SolidWorks建立静压导轨油腔的三维模型,导入流体力学软件FLUENT的前处理器Gambit进行网格划分;在设定一定进口压力条件下,给定导轨在静止状态和移动状态下的静压腔流场与温度场的变化规律。通过FLUENT的数值分析得到:在相对静止状态下,静压腔的流场成对称分布;相对速度变大时,静压腔流场在边缘区域压力成不规则的下降,温度在此区域急剧上升,容易出现"气穴"现象,致使油液发热,从而导致导轨运动精度降低。     

薄膜反馈式节流器的结构设计

薄膜反馈式节流器因反馈精度高,常被用于液体静压转台中。目前,国内液体静压转台高精度缺乏、需求激增,为了提高转台精度,设计了一种新型薄膜反馈式节流器,以获得稳定的高刚度油膜,并采用Ansys进行双向流固耦合分析,获得液压油的流速和压力分布;然后,对比PM流量控制器,结果表明随着入口压力的增加,两者的薄膜最大变形量均呈近似线性关系递增,其递增率仅相差0.11,因此证明所设计的节流器是合理可行的;最后,对基于薄膜反馈式节流的液体静压转台进行性能测试,结果表明转台的各项性能指标均能达到要求：承载力大于1000 kg、刚度大于2077 N/μm、轴向跳动小于1μm,表明设计的节流器是合理可行的。     

机床静压导轨毛细管节流器的设计

随着机械制造业的发展,高精度机床的需求不断加大。介绍静压导轨在机床上的应用与分类,以及静压导轨毛细管节流器的参数计算。通过合理设计静压导轨节流器,保证导轨间隙在一定载荷范围内变化最小和液压静压导轨具有良好的直线运动精度。     

考虑节流形式的液体静压导轨油膜动刚度建模研究

液体静压导轨的动刚度性能直接影响着机床的加工精度。为分析不同节流形式下液体静压导轨的动刚度变化趋势,分别选取固定液阻、可变液阻与无液阻节流,建立液体静压导轨的承载力与动刚度模型。当导轨使用固定液阻或可变液阻节流时,导轨承载力F随初始阻尼比的增加而减小,随油膜厚度变化率ε的增加而增大;导轨动刚度s随初始阻尼比的增加逐渐呈现明显的峰值,且该峰值随初始阻尼比的增加逐渐向较大的油膜厚度变化率ε方向移动;在相同条件下,可变液阻节流在较小的油膜厚度变化率ε下能获得较大的导轨承载力F与导轨动刚度;无液阻节流时,导轨刚度与导轨承载力随压力比、油膜厚度变化率ε的增大呈单调递增。     

精密数控车床静压导轨性能仿真研究

静压导轨的静态性能会直接影响精密机床的精度,需要在设计阶段考虑各个设计参数对其静态性能的影响,以保证设计符合要求.根据流体力学以及闭式静压导轨的受力特点推导出油腔内部的压力计算公式;结合节流器特征方程建立承载能力与刚度分析方程,得到简化模型;利用Matlab仿真分析导轨及节流器设计参数对静压导轨静态性能的影响,得到各设计参数的最优取值.     

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     

大型外圆磨床不等载荷静压导轨的分析与应用

通过对大型外圆磨床导轨的静压支承的分析，探讨大型机床不等载荷的静压导轨的设计方法及节流器的选择准则，并以实例进行说明和验证。     

精密机床负压吸附导轨的研究

介绍了负压吸附导轨的工作原理,针对精密机床开式静压方式工作过程中存在的漂移和运动不稳定问题,提出采用负压发生器与小孔节流流量控制器相结合的新型负压吸附静压支承技术,建立了负压吸附导轨计算模型,并对气膜刚度进行了分析计算,保证了精密机床开式静压导轨所需的气膜厚度和刚度。并将该技术应用到机床导轨中,应用表明:提高了机床运动稳定性及工件的加工精度。     

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     

小孔节流气体静压导轨静态特性优化设计

为解决气体静压导轨工作刚度不足问题,提出一种双边气膜刚度最优设计方法。根据气体润滑理论及简化假设推导了气膜压力分布的雷诺方程,基于有限差分法离散了气膜流场求解域和边界条件,在MATLAB中编制了压力分布的求解程序,积分得到气膜的承载力,再求导可得气膜刚度。分析导轨间隙、节流孔结构参数和供气压力等对导轨静态特性的影响规律,为静压导轨的设计制造提供参考。     

恒流静压导轨在C5263/2立式车床上的应用

一、前言为满足大型工件加工的要求,我厂在原标准型号的产品C5263型立式车床的基础上,设计和生产了C5263/2型立式车床,以满足直径为6.8米,高5米,重150吨的大型工件加工要求。而原型号只能加工重80吨的工件,现需改为150吨,因此,关键问题是提高立车工作台导轨的承载能力。原型号采用的动压导轨在这样低速重载时是难于形成油膜的。为此,我们两单位共同协作,研究比较了采用恒流静压导轨与有节流器的限压式静压导轨的优缺点,以及C5263/2由于工件重引起变形的影响,决定采用恒流静压导轨,其供油系统原理如图2;并以用40~#机械油、50℃、工件为150吨时油膜厚度选为     

利用不等封油边提高液体静压轴承刚度的探讨

一、前言目前,在定压式静压轴承中,小孔和毛细管固定节流形式,虽然结构简单,但油膜刚度不高。而有压力反馈的滑阀和薄膜可变节流形式,虽然刚度高,但是结构又复杂。能否在简单可靠的固定节流形式上,经济合理地提高油膜刚度呢?大家知道,主轴的挠     

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     

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。     

节流器类型对空气静压导轨静特性的影响分析

在理论研究的基础上,通过联立基本方程式推导出导轨气膜的三维不可压缩定常雷诺方程;使用前处理软件Gambit建立环面节流、狭缝节流、小孔节流3种节流方式的气膜模型;应用基于有限体积法的FLUENT软件对空气静压导轨静态特性参数进行迭代求解;通过对计算结果进行后处理,最终得出这3种典型节流形式对空气静压导轨气膜压力分布、静承载能力和耗气量的影响规律。     

一种用于液体静压导轨的高精密液压站设计

液体静压导轨是精密超精密加工机床的重要功能单元,液压站是液体静压导轨正常工作的必要辅助单元。液体静压导轨要保持高的精度,液压站必须能够为静压导轨提供压力非常稳定的润滑油输入。设计一种用于液体静压导轨的高精密液压站,该液压站利用变频电机驱动精密齿轮泵供给润滑油,利用全闭环反馈调节装置控制润滑油的稳压输出。实际测量证明:该液压站的输出压力稳定精度可达±0.05%,应用于超精密机床上的液体静压导轨取得了良好的效果。