液体静压支承转台的动力学分析与数值模拟

根据实际工程中的液体静压支承系统,将油膜力简化为弹簧支承,建立了工作转台的有限元模型,对工作转台的动力学特性进行了分析。通过数值模拟,研究了油腔数目对于液体静压支承工作转台振动频率的影响。用数值拟合方法,得到了液体静压支承工作转台的弹簧刚度与振动频率之间的关系表达式。     

大重型机床静压导轨的静态性能及油膜流体仿真研究

为解决大型数控转台承受偏载荷的问题提出了在转台轴向布置平面导轨的方案。在以往形式导轨的基础上进行改造,改变静压导轨的结构,采用新型的供油方式,将新式导轨运用在转台上。运用三维建模软件PRO/E及CFD仿真分析软件FLUENT,从导轨以及油膜的三维模型设计和导轨油腔内部油膜三维流动分析计算对静压导轨的静态承载性能进行分析。从理论计算与模拟仿真方面分析了新式导轨的静态性能和流场流动规律,得出导轨内部油膜的理论承载刚度与仿真结果的对比曲线。最后,通过试验验证表明该设计方案的正确性与合理性。     

竖直静压圆柱导轨系统运动误差理论模型研究

针对双面抛光机床中竖直静压圆柱导轨运动误差影响被加工零件平行度的难题,提出一种基于压力油膜误差均化效应的运动误差理论模型。考虑圆柱导轨轮廓误差并对油膜厚度进行均化处理,建立圆柱导轨轮廓误差分析模型,求解各油垫的油膜承载力,量化竖直静压圆柱导轨系统在运动过程中产生的线性偏差和角度偏差。进一步,从初始设计油膜间隙、设计节流比、供油压力三个方面研究圆柱导轨轮廓误差对运动误差的影响机制。通过实验测得圆柱导轨轮廓误差曲线,并根据最小二乘法进行数据拟合,得到圆柱导轨轮廓误差函数并计算出实际倾角误差。圆柱导轨轮廓误差模型的计算结果与仿真结果相差2.4%,与实验结果相差9.2%,圆柱导轨轮廓误差模型适用于工程实践。结果表明：建立的竖直静压圆柱导轨系统运动误差理论模型精度高,可为竖直静压圆柱导轨精度分析和工程应用提供理论基础。     

小孔节流闭式液体静压导轨流场分布规律及承载特性

传统的液体静压支承设计计算方法是基于求解模型的简化得到的,其计算结果存在一定误差,并且部分关键物理参数是通过液体静压支承设计计算方法所难以获得的。而计算机数值仿真技术的引入弥补了上述理论设计方法的不足。采用理论计算和有限元仿真相结合的方法,对小孔节流闭式液体静压导轨的流场分布规律和纲承载特性进行了研究。首先,根据液体静压导轨设计参数求得无量纲承载能力系数理论曲线和无量纲油膜刚度理论曲线;接着,利用ANSYS/Fluent软件对液体静压导轨的流场分布规律和承载特性进行了仿真研究。研究结果表明:节流孔处液压油流动状态为紊流;压力在油腔区域比较均匀,沿封油面线性下降;无量纲承载能力系数曲线和无量纲油膜刚度曲线的理论值与仿真值变化趋势一致。     

液体圆柱静压导轨设计参数对其性能的影响

为研究液体圆柱静压导轨的初始参数对导轨性能的影响,以内反馈节流形式的液体圆柱静压导轨为研究对象,列出力平衡方程、流量连续性方程,经推导和线性化处理得到液体圆柱静压导轨的线性化微分方程组,利用Laplace变换得到传递函数,推导出液体圆柱静压导轨的数学模型。从时域、频域内分别分析初始油膜厚度、油液黏度、供油压力对导轨性能的影响。研究表明在低频段减小初始油膜厚度、增大油液黏度和供油压力,在高频段增大初始油膜厚度,可增大导轨动态刚度,提高支承的稳定性,减小导轨间隙相对稳态位移值。在高频段,油液黏度、供油压力对液体圆柱静压导轨的动态性能影响不大。研究工作对液体圆柱静压导轨的设计提供参考价值。     

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。     

静压圆柱导轨系统静态刚度理论模型研究

静态刚度是静压圆柱导轨系统的重要性能指标,然而到目前为止尚未见到该类导轨静态刚度的理论模型。研究建立静压圆柱导轨五自由度静态刚度模型,考虑到静压圆柱导轨系统是由导柱与静压直线轴承的串联系统,首先,给出了工作台位移与导柱变形、静压直线轴承位移之间的几何关系,并根据静压圆柱导轨五自由度静态刚度的定义,推导了各刚度系数的数学表达式;其次,基于梁弯曲变形理论,采用线性叠加原理推导导柱在轴承油膜力作用下的变形方程;再次,基于静压理论,运用高斯积分推导了考虑导柱挠曲影响的轴承油膜承载能力模型,提出了轴瓦相对导柱的位移计算方法;最后,搭建了静压圆柱导轨刚度测试装置,完成了五自由度静态刚度的测试,验证了理论模型。结果表明：建立的静压圆柱导轨五自由度静态刚度模型精度高,可为静压圆柱导轨静态特性计算奠定理论基础。     

空气静压导轨静态性能的解析计算及分析

空气静压导轨是空气静压止推轴承的一种，在直线气浮导轨中被广泛采用。本文利用线性气源假设，将气膜中气体的二维流动化为一维流动，使雷诺方程得到简单的解析解，推导出空气静压导轨的解析计算公式，并利用该计算公式分析导轨参数对其静态性能的影响，从而为空气静压导轨找到了一种快捷方便的设计方法。     

基于轴向及径向刚度对直驱转台动静态特性影响的研究

针对铣车复合加工中心直驱转台中轴承刚度和静压支撑刚度对其动静态特性的影响,提出将轴承和静压支撑等效为若干弹簧方法。同时,对轴承刚度和静压支撑刚度进行计算,并运用有限元方法对直驱转台在不同工况下的动静态特性进行分析,得到直驱转台的动静刚度均满足设计要求。此外,讨论了恒流式静压导轨中的油膜压力对直驱转台动态特性的影响规律,得出油膜压力的提高可以提高3~6阶固有频率值,不能提高1,2阶固有频率值。这将为直驱转台进一步的结构优化提供理论基础和指导。     

定量式静压转台动态特性建模与影响因素分析

静压转台的动力学性能对转台的综合性能有较大影响,所以对转台在动载作用下响应的深入研究对于转台优化设计及提升转台的综合性能有重要作用。根据Christensen的模型计算考虑表面粗糙度的情况下静压转台支承油垫及预压油垫的非线性承载力。建立多油垫转台的多自由度动力学模型,应用龙哥库塔法计算转台在均载及偏载时转台的响应及转台的稳定时间和稳态油膜厚度,分析表面粗糙度、转台初始油膜厚度、转台支承及预压油垫进油流量、转台转动对转台动态特性的影响。结果表明偏载使得转台的动态性能下降并使转台的某些支承油垫油膜厚度出现较大幅度降低。较小的油膜初始厚度和较大的流量可以提升转台的动态性能,而表面粗糙度等因素对于转台的动态特性也有比较明显的影响其中周向粗糙度倾向与提高转台性能而径向粗糙度则倾向于降低转台性能。所建的模型及分析结论将为转台的优化设计及转台综合性能的提升提供理论基础。     

不等腔薄膜反馈式环形静压导轨设计

由两个或4个环形静压导轨组成的高精度、低摩擦、短行程的往复运动机构在机械装备中有很好的应用前景。在导轴的轴向上作往复运动的导套沿周向通常加工有两对油腔,当主承载方向上的成对油腔面积大于辅助承载方向上另一成对油腔时,导套在主承载方向上便具有更大的承载能力。加之,与成对油腔相连接的节流器采用薄膜反馈式节流器,当导套承受外载荷时节流器薄膜发生变形,改变了薄膜两边的节流液阻,促使薄膜两边的出油压力进一步增减。两者叠加,导套在主承载方向上进一步提高了承载能力。对于不等腔薄膜反馈式环形静压导轨参数设计及导套承载力,提出了1种新的计算方法。采用这一方法设计出的大理石静压排锯已应用于生产中,且不同偏心率下的导套承载力的计算结果与试验结果吻合较好,证明该理论模型的正确性。     

反应堆压力容器水压试验台架设计

介绍一种反应堆压力容器水压试验台架的结构特点及设计方法。     

旋风刀架分体转盘、静压轴瓦装配

装配调试是整台机床最后一道工序,通过分体转盘及静压轴瓦油膜间隙控制,对提高旋风刀架整体刚度及切削刚度至关重要.     

Effects of operating conditions and supply hole diameter on the performance of a rectangular aerostatic bearing

The present study is an experimental investigation of the performance characteristics of an externally pressurized rectangular recessed gas bearing operating under different working conditions. It includes the measurements of pressure, load carrying capacity, and mass flow rate. The experiments covered a wide range of film thicknesses and supply pressures. In addition, pads of different supply hole diameters were used. The results obtained from the present investigation show that the effect of varying the supply hole diameter on bearing performance is significant. Increasing the supply hole diameter to bearing length ratio has the effect of increasing the recess pressure and load carrying capacity. Further, as the supply pressure and/or film thickness increases the dimensionless load carrying capacity decreases and the lubricant mass flow rate increases.     

重型数控立车工作台静压计算与优化

提出新的计算重型数控立车工作台刚性位移的方法和用于静压迭代求解的校正改进法。通过两个工况下的静压计算验证了新方法的有效性和稳定性。在此基础上,以工作台质量极小化为目标,建立包括结构和静压两个强耦合学科约束的优化模型,采用并行子空间设计方法进行优化。优化后工作台质量明显减小,表明了并行子空间设计方法的有效性。
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大功率轮胎式装载机的液压传动系统研究

通过对装载机静压传动和动压传动两种传动方式的比较 ,分析了静压传动系统相对于采用液力机械的动压传动的一些优点 ,指出装载机发展现状及开始向高技术、大型化、采用静压传动的趋势。在分析装载机大型化和采用静压传动存在的问题的基础上 ,提出了大功率轮胎式装载机的静压传动方案。     

静液压系统污染控制

该文介绍了静液压系统污染物的危害.简介常用的滤油控制方法.分析静液压系统滤油回路以及静液压系统过滤装置安装的特殊性.重点介绍静液压系统的特殊过滤方式.     

液压传动系统的噪声及其对策

通过对液压传动系统中噪声源的剖析 ,从液压系统的结构设计、安装等方面 ,提出了一些降低噪声的具体措施。     

重型滚齿机主轴静压轴承研磨工装设计

重型数控滚齿机主轴均采用静压轴承结构,静压轴承轴瓦面需要精密加工,并且要保证极高的同轴度公差及表面光洁度,使用公司现有加工设备无法保证加工精度达到设计要求.为此设计了一套手动研磨工装,该工装利用高精度磨削研磨套、研磨剂与轴瓦面之间相对运动实现研磨,来完成轴瓦的精密加工,使用效果良好.     

静液压多马达传动系统浅析

本文介绍了静液压多马达传动系统的原理和构成,并通过仿真计算与传统配置双速比减速箱的静液压驱动方式进行数据对比,验证多马达传动方式有利于提升传动比和角功率能力,该传动方式尤其适用于大型、大功率工程车辆。