液体静压导轨初始液阻比的最优设计分析

液体静压导轨刚度是衡量导轨性能的关键指标之一。以采用固定液阻的液体静压导轨为研究对象,通过理论推导得出液体静压导轨刚度s与油膜位移率ε(t)、初始液阻比λ_0的数学方程,研究发现随着初始液阻比λ_0的增加,导轨出现明显的刚度峰值s_(max),该峰值随液阻比λ_0的增加而增大,且同时向曲线右侧偏移,但随着刚度峰值的增加s_(max),导轨承载能力下降,系统溢流损失增大。提出了一种以导轨受载工况时的刚度需求,确定最优初始液阻比的方法,为液体静压导轨的综合性能的提升提供了依据。     

超精密定位工作台静压导轨静态特性及流场仿真分析

研究超精密液体静压定位工作台中的液体静压导轨静态特性问题。根据流体润滑理论及雷诺方程,构建了导轨油膜压力的数学物理模型,运用有限元方法求解静压导轨的各项静态特性参数,如导轨的承载能力、静刚度、流量等。运用三维造型软件Solid Works和CFD软件FLUENT,从结构三维造型设计和内部三维流动综合分析液体静压导轨,获得油膜压力的分布云图、曲线和油腔液压油流速分布云图,并分析不同结构设计参数和环境参数对液体静压导轨静态特性的影响。本文研究将对实际的静压导轨系统设计具有指导意义。     

重型数控龙门机床静压导轨承载能力研究

静压导轨是重型数控龙门机床的关键组成部分,用于支持整个机床的重量,并沿工作台平稳地移动。因此,导轨油膜对机床的承载能力和加工精度起着重要作用。通过三维CFD仿真对无摩擦条件下的重型数控龙门机床静压导轨油膜的承载能力、流场压力和速度特性进行了分析,并通过对比实验数据对仿真结果进行验证。为满足工程设计要求,采用简化的理论模型分析油膜的承载能力。通过实验数据,验证了简化模型的准确度及可靠性,从而为重型龙门数控机床滑动导轨的油垫设计的理论计算提供了方法。     

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。     

回转工作台静压导轨设计

以重型回转工作台B轴回转静压导轨为研究背景,结合实际工况及静压导轨相关原理,建立单变量函数进行分析、计算,优化了回转静压导轨的结构,提升了B轴回转的动态性能,解决了重型、超重型回转工作台易爬行等问题。     

数控立式车床液体静压导轨的设计

介绍大重型数控立式车床工作台静压导轨的结构、工作原理,并根据其特点进行设计计算和选择合理的油腔形式,以保证工作台导轨有较高的刚度。     

导轨速度对静压导轨承载性能的影响

竖直液体静压导轨是纳米数控精密加工机床关键装备,机床静压导轨的运动速度不仅对零件加工精度有影响,也对导轨油膜承载性能有影响。因此确定机床导轨最佳工作速度就十分有必要。以纳米曲面磨床静压导轨油膜为例,通过Fluent流体仿真,对导轨运动速度与油膜最高压力、最低压力、油膜承载力定量的研究得到:在相对静止状态下,油腔压力场呈对称分布;导轨的运动速度增加,会产生油膜承载的不平衡性;验证了油膜负压对导轨承载性能影响很小,可以忽略;提出了纳米数控磨床的最佳静压导轨运动速度范围为0~0.1 m/s及0.3~0.5 m/s;在该工作速度范围内导轨的承载性能较好。研究结果为精密机床闭式静压导轨的工作参数选定提供了一定的依据。     

静压支承滑靴油膜的动态仿真分析

本文针对螺旋阻尼槽型滑靴副,建立了油膜动态方程,并运用Matlab中的SIMULINK工具箱进行计算机仿真,研究了该静压支承滑靴副各参数对油膜动态特性的影响,为设计高速高压轴向柱塞泵提供了理论依据。     

基于频响函数的液体静压导轨结合部动态参数辨识研究

液体静压导轨作为精密机床的关键部件,其性能参数直接影响着机床的整机性能。应用单点激振、多点拾振的频响函数法获取液体静压导轨空间3个方向上的动态响应特性。采用一种改进的频率响应函数方法,编制了相应的辨识算法,对液体静压导轨的动态特性参数进行辨识,得到了液体静压导轨结合部导轨空间3个方向上的模态质量矩阵、刚度矩阵、黏性阻尼矩阵、结构阻尼矩阵。结果表明:导轨滑台垂直Z方向上刚度矩阵、黏性阻尼矩阵数量级随激振频率的增加而呈非线性增大,导轨进给X方向与Y方向动态参数受高频激振频率影响较小。     

超重力场条件下静压轴承油膜承载性能研究

结合某超重力场下应用液压缸的运动要求,为实现液压缸的高频激振,设计了一种四油腔对称等面积径向静压轴承,阐述了静压轴承的工作原理,计算了静压轴承中油膜的承载能力,并通过拟合获得了油膜的材料参数,仿真分析了油膜的应力应变。结果表明:采用静压支承可以满足液压缸的运动和承载要求,为超重力场下液压缸支承结构的设计提供了一种方法。     

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...     

大型机床静压导轨油膜厚度反馈补偿装置的设计

详细阐述了大型机床静压导轨油膜厚度反馈补偿装置的设计原理与补偿程序,通过光栅尺测量油膜厚度的变化,运用油膜厚度与流量的数学模型,结合具体机床参数,由PLC程序计算出油量的差异,输出相应的电信号,计算出恢复预设油膜厚度所需的油量,修正变频电机的频率,调整转速与供油量。实践证明,该方案是可行的。     

冷轧AGC静-动压轴承油膜厚度的分析与补偿

论述了冷轧AGC过程中动-静压轴承油膜厚度变化对带钢厚度精度的影响，对静-动压轴承油膜的形成机理进行了分析，并推导出适合现场应用的数学模型，在此基础上设计了现场空压靠测试实验，在空压靠条件下，针对不同轧机转速对压下缸位移进行测量，并根据误差溯源理论剔除了测量结果中轧辊偏心引起的干扰量。然后由现场数据对公式中的关键系数进行回归分析，得出适合现场应用的数学模型，并应用到AGC模型中，对油膜厚度变化对带钢厚度的影响进行补偿。     

基于神经网络PID控制的液静压轴承等膜厚度研究

针对液静压轴承外部负载改变时、油膜厚度发生变化、从而出现轴承的承载力及阻尼性降低的问题,设计等油膜厚度的主动式控制方法。以比例压力阀作为压力补偿元件,控制回路以供油压力、工作台位移、油腔流量及工作压力作为回馈。计算保持稳态补偿膜厚差所需的供压压力差值作为压力阀的PID控制参数值,再结合类神经网络经训练参数找出最佳PID控制器参数,进行位移补偿控制,达到稳态等膜厚控制。实验结果表明,神经网络PID控制器比其他神经网络控制器具有更快的暂态振荡收敛,并迅速达到等膜厚的目标。     

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。