新型微孔节流气体静压轴承的特性研究

针对狭缝节流静压气体止推轴承的狭缝加工质量难以保证的问题,提出了一种微孔节流气体静压止推轴承。基于Fluent软件,保证轴承的总节流面积相同,通过改变气膜厚度、节流孔(缝)深度,对比研究了狭缝节流和微孔节流静压气体止推轴承的承载力、刚度及耗气量;其后对轴承的总节流面积取不同值时的轴承特性进行分析对比,从而判断了两种轴承在一定条件下是否具有互换性。结果表明:气膜厚度、节流孔(缝)深度、轴承的总节流面积取不同值时,微孔节流静压气体止推轴承在承载力、刚度及耗气量上都与狭缝节流静压气体止推轴承有较高的一致性;在一定的工况下,微孔节流静压气体止推轴承可以代替狭缝节流静压气体止推轴承。     

环隙节流静压轴承静动态特性的理论与试验研究及应用

本文在考虑了油液本身及其所含气体可压缩的前提下,对环隙节流静压轴承的静动态特性进行了理论与试验研究,并将其应用于371型磨床主轴上,获得了较高的加工精度。     

内外膜独立供油径推浮环动静压轴承静特性研究

提出一种新型结构的径向-推力浮环动静压轴承,该轴承采用两路供油系统分别对内外膜进行独立供油。用有限元法计算内外膜独立供油时该轴承的静特性参数,分析供油压力变化对内、外膜静特性参数的影响,为继续研究独立供油时轴承动特性以及稳定性提供参考。     

静动压轧机油膜轴承静压特性的研究

静动压油膜轴承是在液体动压润滑轴承和液体静压轴承的基础上发展起来的新型油膜轴承。静动压油膜轴承是一种兼有两者优点的轴承,其正常工作的速度范围较大,能够充分利用油膜的动压效应。通过采用CFD仿真技术,对1030-76WJJ静动压油膜轴承的静压特性进行了深入研究,建立了不同偏心率时的静动压油膜轴承的流体域模型,通过对静动压油膜轴承流体域边界条件的设定和求解,得出了轴承偏心率变化时对其静压特性的影响。同时研究了恒流量供油系统和恒压力供油系统时的静动压油膜轴承的承载能力和静压区域压力分布,对静动压油膜轴承的设计提供了理论指导,为静动压油膜轴承静压特性的研究提供了新的思路。     

小孔节流式盘状静压止推气体轴承主要几何参数的设计

采用保角变换有限元方法计算量纲一的供气孔分布圆半径C、供气孔直径d和供气孔数n对小孔节流盘状静压止推气体轴承静态性能的影响。对承载力特性影响较大的参数是供气孔直径d和供气孔数n,对流量和静刚度特性影响较大的参数是量纲一的供气孔分布圆半径C、供气孔直径d和供气孔数n。按照优先考虑静刚度指标和兼顾流量、承载力指标的设计原则,从分析中得到了一般情况下该类轴承主要几何参数的推荐取值范围。     

气体静压轴承技术及其在电主轴上的应用

简述了气体静压轴承的工作原理、类型、特点、用途以及研究现状，概括了气体静压轴承性能分析方法、工程设计方法以及当前的研究热点。最后介绍了气体静压电主轴及其应用的国内外现状。     

微孔节流气体静压止推轴承跨缝过程时变特性研究

目前,大型气浮平台均采用花岗岩平台拼接而成,平台拼缝会对实验效果产生一定影响。针对上述问题,以微孔节流气体静压轴承运动中经过平台拼缝时的时变特性为研究对象,建立微孔节流止推轴承物理模型,并使用CFD软件与UDF相结合的动网格技术实现轴承跨越平台拼缝的动态过程仿真,研究不同气膜厚度、进气口压力、平台拼缝位置对轴承承载力和压力分布的影响。结果表明：当平台拼缝到达微孔分布圆附近时承载力急速下降,且平台拼缝到达轴承中心时承载力下降到最小值;随着气膜厚度的增加,轴承承载力的最大损失比例随之增加,并最终稳定到0.6;平台拼缝位于供气孔分布圆之外时,轴承边缘与平台拼缝之间的承载面将失效;通过增加进气口压力,轴承承载力整体有明显提升,但承载力损失速度也明显加快。     

精密工作台气体静压轴承的有限元分析

一、引言气体静压轴承由于采用粘度较小的气体作为润滑剂,因而具有摩擦阻力小,运动速度快,精度高,无爬行等特点。而且,气体可由支承排入大气,不污染环境和光电器件,不必采用专门的密封装置,适用于大规模集成电路制造中的工艺条件,所以是图形发生器,光刻机,铭版机,     

不同加工工艺的多孔质微米凹面气体静压轴承特性研究

为了提升多孔质气体静压止推轴承的刚度及精度稳定性,对作用面面型为平面、微米凹面的多孔质气体静压轴承作对比研究。用Gambit和Fluent软件进行建模和仿真分析,并以平面、1.5和3μm两种凹槽深度为参数,研究凹槽深度对多孔质气体静压止推轴承承载力及刚度特性影响。仿真及试验结果对比分析表明:气膜厚度1～20μm,承载力及静态刚度随凹槽深度变大而增强;精密车削与研磨加工工艺对微米级凹槽刚度及稳定性影响较大,凹槽形状误差易引起气锤现象。     

两种不同锥腔结构的静压气体轴承性能研究

为研究高承载、高刚性锥腔气体轴承流场特性,建立供气孔和轴承间隙组成的完整气体轴承流场,采用层流和分段湍流模式计算不同间隙下中心进气锥腔气体轴承的压力分布曲线,计算与试验测试结果基本吻合。承载力测试的结果表明这种锥腔轴承具有较高承载力,但气腔容积较大。在此基础上提出了环形进气锥腔气体轴承,计算结果表明:改进后的气体轴承承载力较高,气腔容积大大减小,稳定性提高。     

基于FLUENT仿真的静压气浮轴承的研究

静压气浮轴承的气膜厚度非常薄,与轴承直径之间相差几个数量级,给气体轴承FLUENT仿真带来了困难。通过对气体轴承建模,并根据对称性原理,采用了"半模型"仿真法;又借助FLUENT命令流功能,提出了命令流建模仿真方法。借用以上方法,仿真了静压气体轴承承载力与平均半径间隙的关系,不但简单快捷,还提高了结果的准确性。得出结论:存在最佳的平均半径间隙使静压径向轴承承载力最大,这个值随着轴承其他参数的不同而不同。     

供油量对浮环轴承静动态润滑特性影响

针对浮环轴承贫油润滑问题,基于雷诺方程,建立浮环轴承贫油润滑模型,以润滑油入口供油量为可变参数,通过有限差分法求解数学模型,分析了供油量对浮环轴承内外油膜力静态润滑特性影响,计算结果表明:供油量明显影响润滑油油膜力的起始角和轴承环速比,摩擦功耗随浮环轴承供油量的减小而增大。     

基于FLUENT软件的多孔质静压轴承静态特性的仿真与实验研究

将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域.该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求.本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压力变化图像及轴承承载能力的数据,进而可以根据承载能力计算轴承的静态刚度.最后在自行研制的实验台上对仿真结果进行实验验证.     

基于FLUENT的静压支撑缸压力特性分析

针对现有的为液压伺服系统中作动缸内活塞杆提供支撑力的静压支撑缸,考虑来自作动缸泄漏油的问题,利用三维建模软件SOLIDWORKS进行整体系统的模型构建,并运用ANSYS-FLUENT软件进行流场分析,得到系统的压力分布情况,求出了静压支撑产生的支撑力大小。     

供气温度对静压气浮陀螺仪的影响

针对某型静压气浮陀螺仪长时间通电造成的温升问题,提出一种通过控制气浮轴承供气温度来降低陀螺马达温度的控制方法。结合流体力学和陀螺仪误差原理,分析了供气温度对陀螺仪精度的影响,并利用Fluent仿真分析,搭建了陀螺浮子组件与气浮轴承的流热耦合模型。结果表明:供气温度的变化并不会对仪表精度造成明显影响;降低供气温度对陀螺马达的温度变化影响显著,在一定条件下可以通过降低供气温度来延长陀螺仪连续通电时间。     

数控机床进给系统静动态特性分析

进给系统作为数控机床的主要组成部分,其性能直接影响机床的加工精度和加工效率,对其静动态特性进行分析有着重大的意义.运用有限元方法对数控机床进给系统进行静动态特性分析,得到进给系统的静力变形云图、固有频率以及振动特性.分析结果表明:进给系统最大变形为5.6μm、最大屈服应力为2.8 MPa、安全系数达到15,均符合要求,...     

龙门式机械手的动静特性及结构优化

龙门式机械手结构设计多采用对己有的设计图纸修改的方法进行,导致设计出的结构的安全裕度过大,既浪费材料,又增加了整机的质量。运用ANSYS有限元分析软件,选取机架在最不稳定工况下研究了结构的静、动态特性,运用灵敏度方法对结构系统的设计变量进行计算,筛选出了对龙门式机械手的动静态性能影响较大的设计变量并对其进行尺寸优化。对比优化前后的具体参数,得出了机械手在优化后性能有了一定的提升。     

机床主轴系统静刚度分析及实验研究

为研究机床主轴系统静刚度特性,建立一种高性能加工中心主轴-轴承系统模型,该模型包括主轴转子和轴承。采用有限元法建立主轴轴系零件模型,并与轴承拟静力学模型集成得到主轴系统有限元模型,通过计算得到主轴系统3个方向的静刚度。对该机床主轴系统进行静刚度测试实验,以验证理论计算结果的正确性。研究表明:理论计算结果和实验结果具有较好一致性,因此可以有效地证明该有限元模型的准确性;此外,由于主轴系统内部存在阻尼效应及摩擦作用,卸载时静刚度大于加载时静刚度;同时其轴向静刚度存在一定非线性。