工具磨床液体静压轴承主轴系统的动态特性研究

为了对某型号的工具磨床主轴系统进行有限元建模,采用三组周向均匀分布的四个弹簧-阻尼单元C0MBIN14模拟液体静压轴承,每个单元刚度值为其理论值的1/3。分别对主轴的单轴与主轴-轴承系统进行模态分析,得到各自对应的前十阶固有频率、振型,并对单轴进行锤击法模态试验,获得临界转速,验证了主轴系统结果设计的合理性。     

磨床用液体静压轴承径向承载特性分析

以磨床用液体静压轴承为例,利用计算流体动力学软件CFX,对动静压轴承的油膜进行稳态分析,得到油膜上的压力场分布,通过流固耦合技术把油膜压力添加到磨床主轴,对静压轴承进行结构静力分析,得到了轴承的径向承载力随偏心距的分布,通过换算求导得到油膜的刚度随着偏心率的分布。研究结果为静压轴承及磨床的转子动力学及静压轴承的优化提供理论依据。     

液体动静压球形轴承动态特性分析

分析了轴承参数对球形液体轴承的动态特性的影响规律,为液体球轴承的动态刚度、阻尼以及稳定性提供理论指导。以液体动静压球轴承为研究对象,建立液体球轴承的润滑分析数学模型,采用小扰动法推导出层流状态下动态液体润滑方程,采用有限差分法求解扰动压力偏微分方程,数值计算液体球轴承的刚度系数和阻尼系数,通过数值分析研究轴承的转速、偏心率、平均油膜间隙等参数对轴承的动态特性系数的影响规律。结果表明：转速、偏心率以及平均油膜间隙对油膜的刚度和阻尼有着重要的影响。     

液体静压轴承动态特性的探讨

针对按静刚度理论设计的液体静压轴承,在实际应用中存在的高速性能差、动态特性差、加工精度低的缺点进行了剖析和探讨;根据液体静压支承的原理和液体连续流动的理论,提出了液体静压轴承在主轴高速运转时动态特性是影响活塞销孔加工精度的主要因素的观点;并依此为设计依据,实际应用于高速精密静压活塞销孔镗床轴系中,提高了活塞销孔的加工精度,取得了较好的应用效果。以动态特性作为高速精密静压轴系优化设计目标理论的应用,简化了高速液体静压轴承的设计及制造,使高速精密静压轴系在生产中易于推广应用。     

一种典型的静压轴承动态特性分析

用有限差分方法求出线性化的四腔静压轴承的8项动特性系数,并由此分析了典型的毛细管节流静压轴承的动态性能.对静压轴承的稳定性进行了讨论,提出了判定静压轴承稳定性的简明方法.该分析方法及所得数据在实际工作中很有意义.     

螺纹磨床应用静压轴承实践

我厂螺纹磨床主要用于加工圆柱形和圆锥形螺纹塞规和环规、丝锥(包括组合丝锥、无槽丝锥)、多线砂轮用的环形滚轮、滚子、搓丝板、千分测头等零件,少量也有用于磨削精密丝杆和蜗杆,零件螺纹部份的要求如下:     

轴承数控磨床特性分析

文章选择数控机床中广泛应用的半闭环进给伺服系统作为研究对象,参考具体全自动磨床的典型结构,对其数学模型进行了探讨,并借助计算机软件分析了其信号响应情况。     

磨床主轴动静压轴承简评

本文作者60年代研究静压轴承很有成绩。70年代研制成功了动静压轴承,曾获一机部大奖。本刊1988年9期介绍过他研制的动静压轴承有关内容,本文是中国机床工具工业协会滑动轴承主轴单元专业委员会成立大会上的交流资料,这里公开发表,以飨读者。     

用液体静压轴承改装磨床

我厂的外圆磨床有不少是苏联制造的老产品,磨头轴承结构比较陈旧,大部分都是内圆外锥式单油楔动压滑动轴承。这类轴承确定间隙比较困难,如使用不当,低速不能形成动压,高速时常产生高热,严重时甚至自动闷车(抱轴)。修理这类轴类。对刮研、装配和调整要求技术高。为了提高修理质量和经济效益,我们用小孔节流液体静压轴承改造这类旧磨床,提高了磨床的精度及光洁度,效果较好。     

螺纹磨床主轴改装静压轴承

我厂有一台五十年代的西德林德纳公司的 AUSF/C型螺纹磨床,其磨头采用弹性薄壁变形式动压滑动轴承。这种轴承有许多缺点:为了保证砂轮主轴回转精度高,必须严格要求前后轴承的同心度,轴承的三个弹性部分变形必须一致;铜层的厚度、壁厚,槽的深浅及位置的对称性都要控制。因此,制造工艺复杂,研磨后清洗亦相当困难,调正后轴瓦面的形状不易控制。还有个致命的弱点,即支持主轴的油膜压力只发生在主轴旋转产生油楔效果的部分上,而不发生在油流扩散的部分上。因此,油楔宽度极窄(仅几个毫米),承载能力很差,吃刀量稍大,就会产生抱轴。这样,该螺纹磨…     

静压轴承在磨床上的应用

一、静压轴承的基本原理及其两种节流形式:图中所示为我厂二成品车间SASL315×400特大无心磨床改装后之静压轴承原理示意图。其中采用的节流器是薄膜反馈式。为了便于说明问题,我们仅举位于主轴上下的一对油腔和相应的薄膜反馈节流器为例,即:当主轴没有受到径向载荷W作用时,进入各油腔的压力油把主轴悬浮在轴承的中心,这时各油腔的间隙及油腔压力相同,便保持着平直状态。从图中可看出:当薄膜处     

轴承内径磨床的特性分析

轴承内径磨削过程可分为空程、粗磨、精磨和无火花磨。如何在磨削过程的每一个阶段分别测重于提高设备的磨削效率和磨削精度是轴承内径磨床设计的关键。在空程和粗磨阶段,要求机床尽可能的提高磨削效率,空程快速趋近工件,粗磨大切削量磨削,这就要求机床具     

小孔式动静压轴承的特性分析与试验研究

从理论和试验两方面,对小孔式动静压轴承的性能进行了研究。根据机理和数学模型,推导出计算公式,编制了可在IBM-PC/AT,XT及其兼容机上运算的静、动特性分析计算和优化设计程序,以Auto CAD为图形编辑器,研制成接口软件,实现了参数化绘图,完成从分析计算、优化设计到计算机绘图的CAD全过程。在试验研究方面,设计、制造和调试成一台通用的动静压轴承试验台,对小孔式动静压轴承进行了静、动特性测试,获得一批有价值的试验数据,为这种新型轴承的推广应用提供了可靠的依据。     

基于小孔节流的静压油膜轴承动态特性分析

静压轴承的动静态特性在很大程度上受到节流装置的影响,以小孔节流的静压轴承为研究对象,开展其动态特性理论的研究。利用两平行平板缝隙液体流量公式推导了轴承油腔流出的流量数学模型,并充分考虑了主轴转子速度对流量的影响因素,使之更符合实际工况;在对小孔节流后流入轴承油腔的流量方程进行线性化处理的基础上,建立了静压轴承系统的流量连续性方程;结合轴承-主轴系统动力学方程,推导出小孔节流的静压轴承系统动态特性的传递函数,分析了小孔节流静压轴承系统的动态特性。结果表明:小孔节流的四油腔静压轴承动态响应速度在0.06~0.12 s范围内变化,增大供油压力、油腔承载面积、主轴转速及减小油膜粘度、油膜间隙等均有助于提高轴承系统的响应速度。研究结果对于指导工程设计具有一定的参考价值。     

动静压轴承精化内外圆磨床

动静压轴承是在静压轴承基础上发展的新型轴承。该轴承在启动和低速时以静压效应为主,在高速时则以动压效应为主。与静压轴承相比,它具有结构简单、调试方便、挤压膜效应高的优点;与动压轴承相比,又具有使用速度范围广(包括零速度),耐磨性能佳、使用寿命长、起动力矩低、可靠性好、工作精度高等优点。动静压技术应用的广阔前景正越来越为人们所认识。     

应用动静压轴承改造进口磨床

我刊曾在1997年第2期介绍过北京环岛机械设备技术有限公司的动静压轴承技术，之后，有许多读者来信要求，介绍具体厂家应用情况。我厂与北京环岛机械设备技术有限公司双方合作，3年来利用"动静压混合轴承技术"，分别对三台进口磨床的砂轮磨头进行了技术改造，取得了一次投资长期受益的良好效果。一、改造西德ELB-SW10VAⅡ型平面磨床这是一台1971年从西德进口的磨床，自投产使用以后，磨头主轴就故障频繁，特别是随机带来的一小筒磨头润滑油用完以后，磨头主轴和轴瓦常常发热、研伤、抱死、门车。这台磨床的砂轮磨头如图示，其结构特点是…     

用动静压轴承改造万能磨床

中国机械工程学会设备维修学会于1986年11月末在杭州召开了“静压技术发展动向研讨会”。会议主要讨论动静压轴承和静压技术在设备改造上的应用。现选刊其中几篇论文,以飨读者。     

利用动静压轴承改造旧磨床

动静压混合轴承在旧磨床的改造中所发挥的作用,越来越引起人们的重视。动静压混合轴承具有以下优点: (1)精度高采用本轴承可以明显提高磨床的磨削精度,磨削外圆时,圆度可以达到1μm以内,精细磨削时还可以提高到0.1μm以内。 (2)表面粗糙度值低采用GB60~#ZR_1砂轮磨削淬火钢,其表面粗糙度值可比原机床出厂标准降低1～2级,可达Ra0.16μm以下,最低可达到     

高效精密磨床砂轮主轴深浅腔动静压轴承静特性分析

阐述用于高效精密磨床砂轮主轴的HSDB-R深浅腔动静压轴承的原理;建立基于Navier-Stokes方程的轴承油膜流体力学控制方程,采用基于有限体积法的三维流体力学仿真软件FLUENT分析轴承工作参数和结构参数对轴承承载能力、刚度、温升等性能的影响;对比"一"字和"匡"字2种油腔结构形式对于轴承刚度及温度分布的影响。结果表明:"一"字油腔结构能够提高轴承承载力和刚度,"匡"字油腔结构有助于降低轴承温升。     

球面螺旋槽动静压气体轴承动态特性分析

以半球螺旋槽动静压气体轴承为研究对象,建立球面动静压混合气体轴承的非线性动态润滑计算分析数学模型,采用偏导数法推导出扰动压力控制方程;在广义坐标系下,采用有限差分法对扰动压力控制方程离散化,推导出扰动压力的差分表达式;推导出半球螺旋槽动静压气体轴承刚度和阻尼系数与扰动压力之间的关系表达式;采用VC++6.0编制程序,数值计算出三维微气膜的瞬态扰动压力分布、非线性气膜力及动态刚度系数和动态阻尼系数。研究转速、偏心率及供气压力对气膜动态特性系数的影响规律,结果表明:随着转速、偏心率及供气压力的增大,气膜刚度和阻尼系数均有不同程度的变化。