高速精密機(jī)床是加工機(jī)械產(chǎn)品的主要工具,其性能的優(yōu)劣直接決定著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量,而精密機(jī)床的核心部件是電主軸。在電主軸的支撐方式中,氣體靜壓軸承隨著流體潤滑理論以及流體力學(xué)的發(fā)展和完善,其承載力和剛度得到提高,可以滿足精密加工的需要,因此成為精密加工設(shè)備和測試設(shè)備主軸中的主要支撐方式。本文結(jié)合現(xiàn)有的狹縫節(jié)流器及孔式節(jié)流器的優(yōu)缺點(diǎn),提出一種微孔節(jié)流器,它屬于孔式節(jié)流的范疇,但突破了傳統(tǒng)小孔節(jié)流器的結(jié)構(gòu)形式,在節(jié)流孔的出口處不設(shè)置氣腔,均為通孔,同時(shí)結(jié)合了狹縫節(jié)流器的節(jié)流特性,在保證軸承剛度的基礎(chǔ)上,增加供氣孔數(shù)量,改善壓力分布狀態(tài),進(jìn)而提高軸承的特性。根據(jù)小孔節(jié)流和環(huán)面節(jié)流的物理模型,建立微孔節(jié)流的物理模型。依據(jù)氣體軸承理論中的的雷諾方程,N-S方程、流體力學(xué)的運(yùn)動(dòng)方程、狀態(tài)方程以及連續(xù)方程等推導(dǎo)出求解微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的動(dòng)靜態(tài)特性的數(shù)學(xué)方程,并利用有限差分法對推導(dǎo)的微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)方程進(jìn)行差分,并利用MATLAB進(jìn)行編程求解。根據(jù)微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的物理模型,利用Solidworks軟件、Gambit軟件以及ICEM CFD軟件等對微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承進(jìn)行仿真...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景與意義
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意義
    1.3 氣體靜壓軸承的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究概述
        1.3.2 國內(nèi)研究概述
    1.4 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承特性的求解方法概述
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
2.微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 微孔節(jié)流器及微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的設(shè)計(jì)
    2.2 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)方程的推導(dǎo)
        2.2.1 節(jié)流孔內(nèi)氣體的流動(dòng)速度的計(jì)算
        2.2.2 保角變換
        2.2.3 氣膜內(nèi)的氣體質(zhì)量流量計(jì)算
        2.2.4 節(jié)流孔后壓力計(jì)算
        2.2.5 軸承靜態(tài)特性的求解方程的推導(dǎo)
    2.3 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的動(dòng)態(tài)方程的推導(dǎo)
    2.4 本章小結(jié)
3.微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性研究
    3.1 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性的計(jì)算研究
        3.1.1 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性的有限差分法求解
        3.1.2 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性的有限體積法求解
        3.1.3 基于兩種不同計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果對比分析
    3.2 微孔節(jié)流與其他節(jié)流方式的氣體靜壓止推軸承靜態(tài)特性的對比研究
        3.2.1 與狹縫節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性的對比研究
        3.2.2 與孔式節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性的對比研究
    3.3 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
        3.3.1 正交參數(shù)法
        3.3.2 灰色關(guān)聯(lián)分析
    3.4 本章小結(jié)
4.微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的動(dòng)態(tài)特性研究
    4.1 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的動(dòng)態(tài)特性方程的有限差分法求解
    4.2 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的動(dòng)態(tài)特性的計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.1 供氣壓力對軸承動(dòng)態(tài)特性的影響
        4.2.2 氣膜厚度對軸承動(dòng)態(tài)特性的影響
        4.2.3 氣膜振動(dòng)頻率對軸承動(dòng)態(tài)特性的影響
        4.2.4 供氣孔直徑對軸承動(dòng)態(tài)特性的影響
        4.2.5 供氣孔數(shù)量對軸承動(dòng)態(tài)特性的影響
    4.3 本章小結(jié)
5.微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的設(shè)計(jì)制造研究
    5.2 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的加工精度的測量
        5.2.1 測量儀器的介紹
        5.2.2 測量步驟
        5.2.3 測量結(jié)果及分析
    5.3 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)原理及步驟
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的模態(tài)分析
        5.4.1 模態(tài)分析的數(shù)學(xué)模型
        5.4.2 模態(tài)分析的結(jié)果及分析
    5.5 微孔節(jié)流氣體靜壓止推軸承的穩(wěn)定性研究
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)原理及裝置
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.6 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 ：攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3751873