本文選題：氣靜壓軸承　切入點：全局尺寸　出處：《中原工學(xué)院》2017年碩士論文

【摘要】：基于Fluent和Samcef軟件,采用仿真方法對氣體靜壓軸承的性能進行了研究。運用基于有限體積法的Fluent軟件分析了具有不同幾何誤差的氣體靜壓主軸和多孔質(zhì)氣體靜壓軸承的承載力與剛度值,并依據(jù)經(jīng)驗公式確定了具有對應(yīng)于上述幾何誤差的不同全局尺寸的氣體靜壓主軸的剛度。分析結(jié)果表明:由于幾何誤差引起氣膜厚度的變化造成氣壓分布不均勻,當(dāng)具有中凸-直線、中凸-圓弧和錐形等幾何誤差并控制在3μm以內(nèi)時,幾何誤差對主軸和軸承其剛度值有所提高。基于幾何誤差得到的氣體靜壓主軸的剛度值與基于全局尺寸得到的剛度值進行了比較。對于三種全局尺寸,基于最小二乘尺寸得到的氣體靜壓主軸的剛度值較適合用于剛度值的評定。在上述氣體靜壓主軸的剛度值分析的基礎(chǔ)上,借助Samcef軟件建立了多孔質(zhì)氣體靜壓軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型,分析了其回轉(zhuǎn)精度。通過對仿真結(jié)果進行處理,采用Matlab獲取并顯示氣體靜壓主軸的回轉(zhuǎn)軌跡。對基于幾何誤差和全局尺寸的氣體靜壓主軸的回轉(zhuǎn)精度的分析結(jié)果進行了比較;分析結(jié)果表明基于最小二乘尺寸得到的氣膜厚度所確定的回轉(zhuǎn)精度較適用于氣體靜壓主軸回轉(zhuǎn)精度的評定。最后,對氣體靜壓主軸的剛度和回轉(zhuǎn)軌跡進行了檢測實驗。本課題對超精密氣靜壓軸設(shè)計和制造具有重要的實用價值。
[Abstract]:Based on Fluent and Samcef software, The performance of aerostatic bearing is studied by means of simulation. The bearing capacity and stiffness of gas hydrostatic bearing with different geometric errors are analyzed by using Fluent software based on finite volume method. According to the empirical formula, the stiffness of the aerostatic spindle with different global dimensions corresponding to the geometric errors mentioned above is determined. The results show that the pressure distribution is not uniform due to the variation of the film thickness caused by the geometric error. When geometric errors such as convex straight line, middle convex arc and cone are controlled within 3 渭 m, The geometric error improves the stiffness of spindle and bearing. The stiffness of aerostatic spindle based on geometric error is compared with that based on global dimension. For three kinds of global dimensions, The stiffness of the aerostatic spindle based on the least square dimension is more suitable for the evaluation of the stiffness value. On the basis of the analysis of the stiffness value of the aerostatic spindle, The model of porous gas hydrostatic bearing-rotor system is established with the help of Samcef software, and its rotary accuracy is analyzed. The simulation results are processed. Matlab is used to obtain and display the rotation trajectory of the aerostatic spindle. The analysis results of the rotary accuracy of the pneumatic hydrostatic spindle based on geometric error and global size are compared. The analysis results show that the rotary accuracy determined by the thickness of the gas film obtained from the least square dimension is more suitable for the evaluation of the rotary accuracy of the pneumatic hydrostatic spindle. In this paper, the stiffness and rotation trajectory of the pneumatic hydrostatic spindle are tested, and this subject is of great practical value for the design and manufacture of the ultra-precision pneumatic static shaft.
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH133.36

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本文編號：1690735