【摘要】：隨著制造業(yè)向精密超精密方向發(fā)展,精密氣靜壓軸的應用越來越廣泛。徑向氣膜厚度對氣靜壓軸的性能影響較大,為保證批量生產(chǎn)的氣靜壓軸性能的穩(wěn)定性,本文對氣靜壓軸徑向氣膜厚度一致性控制技術(shù)進行了研究。提出了利用Talyrond585LT圓柱度儀和標準環(huán)測量圓柱體全局尺寸的方法,用標準環(huán)消除由Talyrond585LT圓柱度儀測量圓柱體圓周輪廓時存在的系統(tǒng)誤差,將測得的圓周輪廓值轉(zhuǎn)換成測量點到回轉(zhuǎn)軸線的徑向尺寸,實現(xiàn)了圓柱體全局尺寸要素的輪廓提取和全局尺寸評定;對基于輪廓測量的非理想圓柱體表面建模方法進行了研究,對圓柱體要素的輪廓按3σ準則判別奇異點并采用線性插值法進行替換,采用Geomagic Studio軟件建立非理想圓柱體表面模型,使用Geomagic Qualify對非理想圓柱表面模型進行精度分析;使用UG軟件創(chuàng)建基于非理想圓柱表面的氣靜壓軸承仿真模型,采用ANSYS WORKBENCH軟件對模型進行網(wǎng)格劃分及迭代求解;以10組轉(zhuǎn)子和多孔質(zhì)氣靜壓軸承為實驗對象,使用Geomagic Qualify對不同采樣參數(shù)創(chuàng)建的非理想圓柱表面模型進行精度統(tǒng)計分析,得到最佳采樣參數(shù),使用基于最佳采樣參數(shù)下的測量值,分別對基于非理想圓柱表面和基于全局尺寸的氣靜壓軸的承載力和剛度進行了仿真分析,并在模塊化主軸性能試驗臺上進行了剛度測試。仿真和測試結(jié)果表明,對于轉(zhuǎn)子和軸承的三種全局尺寸組合(轉(zhuǎn)子(最小二乘直徑)-軸承(最小二乘直徑)、轉(zhuǎn)子(最小外接直徑)-軸承(最大內(nèi)切直徑)、轉(zhuǎn)子(最大最小直徑)-軸承(最大最小直徑)),轉(zhuǎn)子(最小二乘直徑)-軸承(最小二乘直徑)組合形成的氣膜的承載力與非理想表面形成的氣膜的承載力之差較小,非理想表面形成的氣膜的剛度與測試結(jié)果的吻合度較高。因此,基于非理想圓柱面的氣膜建模方法可為非理想狀態(tài)下實現(xiàn)氣靜壓軸的剛度仿真評價提供了技術(shù)支撐,基于全局尺寸的氣靜壓軸氣膜厚度評價方法為實現(xiàn)氣靜壓軸批量生產(chǎn)中的徑向氣膜厚度一致性控制提供技術(shù)支持。
【圖文】：

（3）測量路徑根據(jù)國家標準GB/T24633.2-2009 推薦的三種圓柱體測量方法：素線法、圓周法和鳥籠法，如圖2.1 所示。使用素線法測量時要求轉(zhuǎn)臺或者轉(zhuǎn)軸有精密分度的功能，在測量過程中轉(zhuǎn)臺不能做回轉(zhuǎn)運動。圓周法在對圓柱度進行測量評定時均采用此法，比較容易實現(xiàn)。鳥籠法是圓周法和素線法的組合。（a）圓周輪廓 （b）素線輪廓 （c）鳥籠輪廓圖2.1 輪廓要素的三種提取方案

圖2.2 Talyrond585LT 圓柱度儀為m，每個截面的測量點數(shù)為n，則第i 截面rij和zrij，i=1~m，j=1~n，其中，zri1=zri2=…=zri2r2ri jrijijρ=x +y處理要素的獲取85LT 圓柱度儀測量的各測量點的x 和y 坐標ij并不是第i 測量截面第 j 測量點到回轉(zhuǎn)軸線圓周實際輪廓，需要通過標準件校準圓柱度軸線的徑向值與實際值之間存在系統(tǒng)誤差Δ統(tǒng)誤差的處理者圓柱孔的表面輪廓之前，需先測量直徑為
【學位授予單位】：中原工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH133.3

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本文編號：2603836