【摘要】：設(shè)計(jì)一種BTA(Boringand Trepanning Assoeiation)鉆桿,在現(xiàn)有圓柱形鉆桿的外圓表面設(shè)置楔形體,包括固定楔形體和移動(dòng)楔形體。并研究其根據(jù)流體作用力的自定心、自糾偏的機(jī)理,提高了所加工深孔的直線(xiàn)度和位置精度。固定楔形體置于鉆頭與鉆桿之間,通過(guò)油膜壓力產(chǎn)生自定心力和自糾偏力輔助鉆頭的自導(dǎo)向。固定楔形體與工件不直接接觸,楔形空間所產(chǎn)生的支撐力減小了工件的形變量,避免了加工硬度不同的工件所達(dá)到的直線(xiàn)度不同的弊病。在進(jìn)給力的作用下,細(xì)長(zhǎng)的鉆桿在中間位置的彎曲程度最大。移動(dòng)楔形體作為移動(dòng)支撐點(diǎn)始終保持在加工深度的中間位置,最大程度地降低了鉆桿的彎曲程度,從而降低了鉆桿的偏心。楔形體產(chǎn)生的油膜壓力像三爪卡盤(pán)一樣將鉆桿穩(wěn)定在正確位置,實(shí)現(xiàn)自定心的功能。將處于正確位置的刀具系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,根據(jù)幾何關(guān)系推導(dǎo)出第一個(gè)楔形空間的油膜厚度表達(dá)式,通過(guò)數(shù)值積分的方法對(duì)油膜壓力的表達(dá)式進(jìn)行積分,最終求出第一個(gè)油楔產(chǎn)生的油膜壓力(自定心力)的大小,通過(guò)計(jì)算得出自定心力隨圓弧凸起半徑的變化規(guī)律和自定心力隨楔形偏心距變化的規(guī)律,可以根據(jù)需要的自定心力的大小,參考變化規(guī)律來(lái)選取圓弧凸起的半徑和楔形偏心距的大小。鉆桿發(fā)生偏斜后油膜壓力的合力形成糾偏力把刀具推向正確位置,實(shí)現(xiàn)自糾偏的功能。對(duì)發(fā)生偏斜后的刀具系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出發(fā)生偏斜后三個(gè)油楔各自的油膜厚度表達(dá)式,計(jì)算出每個(gè)油楔在偏斜相反方向上的油膜壓力的分力,進(jìn)而求出總的糾偏力。計(jì)算多組數(shù)據(jù)得出糾偏力隨偏位角的變化規(guī)律和糾偏力隨偏心距變化規(guī)律。利用Fluent軟件對(duì)楔形體的油膜進(jìn)行流體仿真,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG52
【圖文】：

圖 4.5 油膜壓力隨楔形偏心距變化加動(dòng)力粘度、加工轉(zhuǎn)速、楔形體長(zhǎng)度的大小，給定另外一組數(shù)據(jù)如表 4.6加工深孔半徑、第一個(gè)圓弧凸起的起始角、第一個(gè)圓弧凸起的終止角、第心角、鉆桿直徑不變。

圖 4.6 油膜壓力隨第二組楔形偏心距變化改變圓弧凸起的半徑值計(jì)算第一個(gè)油楔的油膜壓力用數(shù)值計(jì)算方法，利用表 4.2 所示的公共參數(shù)。給定楔形偏心距為 =2.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2729652