本文關(guān)鍵詞：基于靜壓主軸的橢圓異形孔加工方法的基礎(chǔ)理論研究

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【摘要】：非圓異形截面零件因其良好性能得到了廣泛應(yīng)用,其精密加工一直是機(jī)械制造業(yè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文在綜合分析了非圓零件加工的現(xiàn)有方法及研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,研究了一種基于可控靜壓主軸的橢圓異形孔加工新方法,其實(shí)現(xiàn)思路是通過(guò)電液伺服閥主動(dòng)控制靜壓軸承的油腔壓力,使主軸軸心按預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng),與刀具繞主軸軸心的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成后直接獲得加工橢圓內(nèi)曲面所要求的刀尖軌跡。 研究了這一加工方法的成形運(yùn)動(dòng)機(jī)理。提出了同步正進(jìn)動(dòng)、同步反進(jìn)動(dòng)兩種成形方法,分別研究了軸心軌跡為不同類(lèi)型的曲線時(shí),采用這兩種成形方法所獲得的刀尖軌跡曲線的類(lèi)型與特征。理論證明了刀尖軌跡的曲線類(lèi)型并建立了橢圓刀尖軌跡的控制方程。仿真研究了刀尖初始相位角對(duì)所獲得的刀尖軌跡特征的影響。為本文所述的加工方法提供了多種可行的軸心軌跡類(lèi)型。 以四油腔有周向回油槽靜壓軸承為對(duì)象,研究了靜壓軸承的靜動(dòng)態(tài)特性。通過(guò)對(duì)Reynolds方程及流量平衡方程的建立和求解,得到了軸承油膜壓力分布規(guī)律,提出了一種動(dòng)壓比例系數(shù)的概念作為衡量靜壓軸承中動(dòng)壓效應(yīng)顯著程度的量化指標(biāo)。通過(guò)仿真研究,得到了靜壓軸承的尺寸參數(shù)和工作參數(shù)等對(duì)其動(dòng)壓效應(yīng)的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化得到了可以合理抑制動(dòng)壓效應(yīng)的靜壓軸承尺寸參數(shù)。證明了在本文的應(yīng)用場(chǎng)合中,靜壓軸承封油面上的非線性動(dòng)壓力可以忽略不計(jì),從而使本文所述加工方法的系統(tǒng)模型得到很大簡(jiǎn)化,同時(shí)也降低了控制上的難度。 提出了一種可以提高控制靈敏度的具有嵌入式控制油腔的新型靜壓軸承,設(shè)計(jì)了一套與之相配合的、可以主動(dòng)控制軸心軌跡的液壓伺服控制系統(tǒng)�；谵D(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)理論建立了靜壓主軸的運(yùn)動(dòng)模型和動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)出了在不考慮動(dòng)壓效應(yīng)的條件下具有嵌入式控制油腔的靜壓軸承的流量解析計(jì)算公式,建立了靜壓軸承-轉(zhuǎn)子-電液伺服閥系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型,通過(guò)基于該模型的仿真研究,得到了靜壓主軸軸心按照期望橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的油腔壓力及電液伺服閥閥芯位移的變化規(guī)律,為實(shí)現(xiàn)軸心軌跡的精確控制奠定了基礎(chǔ)。 本文來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助課題(No.51075242)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH133.36;TH133.2

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本文編號(hào)：1284206