新型动静压差速转台油膜负压改进研究及其润滑特性分析

以新型动静压差速转台为研究对象,为了改善油膜存在的负压问题,提出两种改进方案。方案Ⅰ是在静压腔封油边处建立流量补偿孔,方案Ⅱ是在动压进油槽处增加进油孔。利用计算流体力学软件对转台油膜压力场、温度场进行数值仿真,并对不同转速下改进前后油膜承载力、进口流量、最低压力和最大温升进行对比分析。结果表明:两种改进方案都能有效改善负压,油膜特性均优于改进前,在改善负压上适用的转速范围更宽。     

新型动静压转台油膜力及动态特性研究

为研究新型动静压转台的油膜力分布与动特性变化情况,在充分考虑转台轴向速度产生的挤压流量的同时,基于流量平衡建立转台油膜力的数学模型,利用偏导数法推导转台轴向油膜刚度和阻尼的计算式。在固定负载和和恒定的供油压力下,分析转速对转台的静动特性的影响。分析结果表明:在固定负载和恒定的供油压力下,随着转速的增加,转台的油膜厚度逐渐减小,动压区的承载力逐渐增大,转台总泄漏量逐渐增加,转台轴向油膜刚度和阻尼均逐渐增大。所建的模型充分考虑了转台轴向速度产生的挤压流量,因而仿真计算更符合实际工况,为新型动静压转台的实际生产和性能研究提供理论支持。     

扇形静压转台结构设计与仿真分析

为解决平面二次环面蜗杆数控磨床加工中出现形位超差和精度不足的问题,通过研究磨床的整体结构和转台工况确定了扇形静压转台的主体结构方案和设计参数,通过理论计算推导出承载力与位移率和面积比的关系和刚度与压力比与面积比的关系,根据面积比最优计算得到油垫的承载力和刚度,并利用FLUENT软件分别对口字型和工字型油腔结构的油垫进行流体力学仿真分析,证明计算得到的油腔尺寸参数可以使转台产生足够的承载力,满足磨床设计要求,分析了矩形油垫中不同的油腔内部结构,得到口字型油腔结构比工字型油腔结构产生的更大承载能力且承载更均匀,油腔内部无内壁阻隔更适合于静压油腔选型的结论。     

车铣复合静压转台的开发

以立式车铣复合加工中心的车铣复合转台为例,从功能需求角度入手,介绍了车铣复合静压转台开发的过程及注意事项,对静压技术在高速精密转台上的应用进行了实施及验证,为以后同类设备的开发应用做出了有意义的探索。     

液体静压转台倾斜油膜承载特性解析

针对CFD数值仿真计算过程中建模周期长、计算效率低的缺点,基于各封油边当量油膜厚度思想采用解析法来研究液体静压转台倾斜承载特性,推导了倾斜油膜承载力、弯矩和刚度的计算公式,提高了计算效率。利用CFD软件Fluent对油膜进行了数值仿真,结果表明倾斜油膜承载力误差保持在6%以内,弯矩误差保持在8%以内,验证了解析公式的可靠性。利用所提出的解析方法研究了倾斜位移率、供油压力、节流孔径和转速对油膜基本性能参数的影响规律。     

基于Fluent的静压支承油膜仿真计算研究

以静压支承结构为研爱对象,利用Fluent工具对整个静压支承结构进行了数值仿真,验证了静压支承油膜的形成。仿真分析的结果表明,初始尺寸的静压支承结构压力油膜能够形成,油腔部分压力场基本稳定,油膜部分压力场逐渐减小：油膜部分流速较大,固定阻尼部分流速变化较大;初始油腔的厚度值较大,会在油腔内部形成涡流;最后根据分析结果对结构尺寸作了局部优化。     

液体静压转台技术综述

综述了液体静压转台技术的研究现状;从回转工作台结构、规格、回转精度、承载能力、刚性、热稳定性等方面逐一分析和评述了各因素对静压转台关键功能特性的影响规律;最后对静压转台技术的未来发展趋势进行了预测和展望.     

基于ANSYS的油膜轴承油膜温度场分析

应用ANSYS软件对轴承润滑膜进行数值求解,研究特定负栽下动压油膜轴承内起关键作用的油膜温度分布及温度变化,分析润滑油膜的三维温度场对轴承实际润滑性能的本质影响.     

高精度空气静压转台优化设计

在分析空气静压轴承工作原理的基础上,通过理论分析及计算确定了空气静压转台的尺寸,并设计了空气静压转台。为了提高空气静压转台的静态性能,分别研究了其结构参数中的节流孔分布为双排8孔和12孔两种情况;节流孔孔径为0.1mm、0.15mm和0.2mm三种情况;节流孔距端面距离10mm和15mm两种情况。通过分析结果确定其结构参数中节流孔分布双排12孔、节流孔孔径为0.1mm、节流孔距端面距离15mm,再配合适当的气膜间隙,有助于提高空气静压转台的承载力和刚度,消除加工装配误差的影响。     

数控机床液体静压转台技术综述

针对液体静压转台的基本结构,介绍了液体静压径向轴承、推力轴承、电动机直驱、转台闭环反馈控制等技术。对液体静压转台轴瓦、轴承轴、止推板等关键零件的加工工艺和液体静压转台的装配工艺进行研究。综述了液体静压转台在立式磨床、超精密金刚石车床、立式车铣复合加工中心等领域的应用,为液体静压转台的设计和应用提供参考。     

新型动静压转台内部油膜压力场的数值模拟

以新型螺旋油楔动静压转台为研究对象,采用基于Navier-Stokes方程的CFD (Computational fluid dynamics)软件模拟转台内部润滑油的压力场分布,分析不同转速和油膜厚度对转台内部压力场分布的影响,并进行了实验验证。分析结果表明,在同一供油压力下,油膜厚度较转速对静压油膜压力的影响更为明显;而油膜厚度和转速都会对动压压力峰值造成显著影响;油膜厚度一定且转速较高时,动压压力峰值明显高于静压腔内压力。CFD仿真结果与实验测试结果基本吻合,从而证实了仿真结果的可靠性及分析方法的可行性。     

重型数控立车工作台静压计算

采用预载恒流静压导轨的重型数控立车的工作台由于承载大,静压计算时必须考虑结构变形对油膜厚度的影响,因此该计算问题为静压－结构耦合问题,通常采用迭代方法求解。工作台主轴z向自由情况下,用有限元法求解工作台变形时,如何处理工作台主轴孔处的z向约束是静压求解的关键,目前有关文献对此问题的处理方法存在问题。为解决此问题,提出一种计算刚性位移的方法;即认为油腔的油膜厚度为工作台的刚性位移与工作台导轨在该油腔封油边处的z向平均变形的代数和,该刚性位移值可通过包含油腔静压力的z向受力平衡条件求出。对直接采用不动点迭代方法求解此耦合问题的发散特点进行分析,提出新的校正改进法,用于静压迭代计算,无论工作台主轴z向有无约束均可使用,还可考虑包括切削力在内的外载。采用新方法进行3个工况的静压求解迭代计算,均稳定收敛到指定的精度,验证了新方法的有效性和稳定性。     

机床液体静压导轨油膜厚度确定的研究

从功率损失、油膜刚度等方面,介绍了机床液体静压导轨最佳油膜厚度的确定方法,对实际油膜厚度的设计具有指导意义.     

立式车床工作台静压的控制

重点介绍静压工作台油膜厚度的自动控制方法。通过实时测量及PLC计算自动控制油泵电机的转速来调节油泵出油的流量,从而保证不同重量的工件工作台静压油膜厚度保持不变。     

立式车床静压导轨的设计

静压导轨具有摩擦系数小、导轨磨损少、进给速度的变化对油膜刚度的影响小、低速运动时速度均匀等特点,因此在重型及超重型立车上较多采用静压导轨。文中以准12.5m立车为例,介绍了其静压导轨设计过程及相关参数的选择。     

正倒数控立车研究开发

CK514/534正倒数控立车主轴输出转矩大,主要用于汽车行业特别是加工轮毂、刹车盘等盘类零件加工,可根据工艺安排,正倒结合、正正结合、倒倒结合等形式组合,方便组成生产自动线,可填补我国数控立车研究品种形式的空白.介绍了该机床的结构特点和设计思路,对涉及的多项关键技术如:盘类零件自动输料装置的研究、盘类零件的自动抓取与自动装夹、电主轴在倒立车上的应用等作了进一步的论述.     

新型动静压差速转台无负压条件下油膜温升特性

新型动静压转台运转过程中,静压腔外槽区可能出现负压使得动压油楔供油不足,影响油膜温升特性分析的准确性。为准确研究转台油膜的温升特性,通过FLUENT计算不同供油压力条件下,不同油膜厚度在静压腔外槽区不产生负压时对应的最大转速,并利用MATLAB拟合出相应的最大转速-膜厚曲线,得出随着油膜厚度和供油压力的增大,油膜在静压腔外槽区不产生负压时所能达到的最大转速均逐渐增大的结论。在保证对动压螺旋油楔供油条件下,研究转速、供油压力和油膜厚度对油膜温升特性的影响。结果表明:转速对油膜温升的影响较明显,随着转速的升高油膜温度逐渐升高;随着油膜厚度和供油压力的增大,油膜温度逐渐减小,而且油膜厚度和供油压力越大,低转速时油膜温升越不明显。     

高速回转工作台静压导轨的设计

静压导轨具有工作寿命长、摩擦系数低、速度和载荷变化对油膜刚度影响小,工作性能稳定等优点。但在实际应用中高速静压导轨受到了很大限制,由于转速的提高造成系统发热量和油温升高,导致导轨及工作台热变形严重,机床工作稳定性不好等问题。针对以上问题,对一种高速回转工作台所用静压导轨进行了结构设计与相应计算。     

高速重载立式转台的设计

论述了开发高速重载立转台的意义以及设计中的难点,阐述了立转台的工作原理,设计中如何保证高速重载的实现,并以工件的加工验证了高速重载立转台设计的可靠性,为以后设计更大型规格高速重载立式转台提供了理论依据.