發(fā)布時(shí)間：2020-08-12 18:24

【摘要】：重型立式數(shù)控車(chē)床作為大尺寸回轉(zhuǎn)零件的主要加工設(shè)備,是重型制造行業(yè)的核心裝備之一,而靜壓支承又是重型立式車(chē)床的核心部件。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于靜壓支承的靜態(tài)性能做了深入研究,其研究大多集中在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、腔型研究、實(shí)驗(yàn)裝置等方面,而對(duì)于靜壓支承的動(dòng)態(tài)性能研究不多,因此針對(duì)靜壓支承運(yùn)行中存在的問(wèn)題,作者將對(duì)開(kāi)式靜壓支承油膜的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行深入研究,揭示其過(guò)渡過(guò)程、動(dòng)剛度的變化規(guī)律,并對(duì)比其靜剛度特性。此研究將為靜壓支承研發(fā)、運(yùn)行穩(wěn)定性、加工精度等提供理論基礎(chǔ)。主要工作如下:1.數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)。利用平行平板間隙流量方程推導(dǎo)出單個(gè)扇形腔油墊油膜的流量、壓力、承載力、剛度等靜態(tài)特性數(shù)學(xué)模型;根據(jù)牛頓第二定律、靜態(tài)特性數(shù)學(xué)模型、振動(dòng)力學(xué)基本理論,推導(dǎo)出單個(gè)油墊油膜的動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型。2.靜態(tài)特性分析。使用MATLAB軟件繪出靜態(tài)特性曲線,分別得到理論設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)單個(gè)油墊的油膜承載力、油膜剛度與油膜厚度的關(guān)系曲線。使用CFX軟件對(duì)油膜厚度為0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16mm的油膜壓力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,并以該模擬結(jié)果與理論結(jié)果對(duì)比分析;然后,又在油膜厚度為0.06mm,載荷分別為15、30、45、60、75、90、105、120、135、150t時(shí)對(duì)油膜壓力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,為理論分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究三者對(duì)比提供數(shù)據(jù)依據(jù)。3.動(dòng)態(tài)特性分析。使用MATLAB軟件對(duì)初始油膜厚度為0.06mm、載荷為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0t時(shí)油膜的階躍響應(yīng)進(jìn)行分析,得到不同階躍載荷下的響應(yīng)曲線、響應(yīng)時(shí)間、油膜位移曲線,又分別分析了初始油膜厚度為0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16mm、載荷1t時(shí)的階躍響應(yīng)。對(duì)初始油膜厚度為0.06mm、載荷大小為0.1、0.4、0.7、1.0t的正弦載荷進(jìn)行分析,得到不同正弦載荷下的響應(yīng)曲線。同時(shí)對(duì)初始油膜厚度為0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16mm時(shí)的動(dòng)剛度與頻率的關(guān)系進(jìn)行分析,得到兩者關(guān)系曲線;利用公式變換,對(duì)動(dòng)剛度、靜剛度、阻尼率之間的關(guān)系進(jìn)行分析,得到三者之間的關(guān)系曲線。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG519.1

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2 杜_(tái)

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