本文關(guān)鍵詞：液晶顯示屏檢測儀器氣浮支承系統(tǒng)設(shè)計研究

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【摘要】：基于氣體潤滑理論構(gòu)建的非接觸氣浮傳輸系統(tǒng)具有精度高,摩擦小,對被測工件無接觸損傷等優(yōu)點,是液晶平板顯示屏自動光學(xué)檢測儀器的核心部件之一。本文主要針對液晶平板顯示屏自動光學(xué)檢測儀器氣浮傳輸系統(tǒng)中支承氣膜的性能進(jìn)行研究,進(jìn)而對其主要部件靜壓氣浮板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在全面比較小孔、毛細(xì)管、多孔質(zhì)等多種節(jié)流器節(jié)流效果的基礎(chǔ)上,結(jié)合液晶顯示屏大、輕、薄的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了毛細(xì)管節(jié)流方案,并構(gòu)建了毛細(xì)管節(jié)流單元的結(jié)構(gòu)模型,對單元模型中氣體流動的過程進(jìn)行了理論分析,得到了模型參數(shù)與氣膜承載力、質(zhì)量流量等的函數(shù)關(guān)系。借助FLUENT軟件包,選擇層流模型,對氣浮支承單元的流場進(jìn)行了數(shù)值仿真；基于控制變量法,詳細(xì)研究了毛細(xì)管半徑、氣膜厚度、供氣壓力等模型參數(shù)對支承氣膜壓力、速度分布,質(zhì)量流量,平均承載力的影響,據(jù)此對氣浮支承單元模型進(jìn)行了優(yōu)化；對氣浮板支承流場進(jìn)行了三維建模,通過仿真比較了通孔陣列不同排布下支承氣膜的性能,得出了通孔的最佳排布模式。在理論研究和仿真分析基礎(chǔ)上,對氣浮板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工程優(yōu)化設(shè)計。通過對液晶平板顯示屏自動光學(xué)檢測儀原理樣機氣浮支承系統(tǒng)的檢測,結(jié)果表明工作時氣浮間隙不大于50μm,氣浮間隙的重復(fù)性、穩(wěn)定性均符合項目要求。
【關(guān)鍵詞】：氣體潤滑 靜壓氣浮板 毛細(xì)管節(jié)流 FLUENT仿真
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH703.3;TN873.93
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 課題來源、意義15-16
• 1.2 氣浮支承技術(shù)研究概述16-19
• 1.2.1 氣浮支承技術(shù)研究歷史16-17
• 1.2.2 靜壓氣浮支承性能研究17-19
• 1.3 氣浮傳輸系統(tǒng)簡介19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-21
• 第二章 毛細(xì)管節(jié)流支承單元數(shù)學(xué)模型21-31
• 2.1 節(jié)流器選擇21-23
• 2.2 潤滑氣體特性及相關(guān)定律23-25
• 2.2.1 理想氣體定律23
• 2.2.2 粘性及內(nèi)摩擦定律23-24
• 2.2.3 可壓縮性24-25
• 2.3 潤滑氣體流動特性及控制方程25-27
• 2.3.1 層流與湍流25-26
• 2.3.2 氣體通過毛細(xì)管的流動26
• 2.3.3 流動控制方程26-27
• 2.4 毛細(xì)管節(jié)流單元數(shù)學(xué)模型建立27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 氣浮支承單元仿真與優(yōu)化31-53
• 3.1 Fluent仿真流程簡介31-32
• 3.2 氣浮支承單元模型建立32-33
• 3.3 Fluent加載與初始化33-37
• 3.3.1 模型初始化設(shè)置34-36
• 3.3.2 迭代計算與收斂36-37
• 3.4 氣浮支承單元模型仿真分析37-47
• 3.4.1 毛細(xì)管半徑R_c的影響38-40
• 3.4.2 氣膜厚度h的影響40-42
• 3.4.3 供氣壓力P_0的影響42-43
• 3.4.4 氣膜邊長a的影響43-45
• 3.4.5 毛細(xì)管長度L_C的影響45-47
• 3.5 氣浮支承單元模型優(yōu)化47-52
• 3.6 優(yōu)化結(jié)論52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 氣浮板仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計53-67
• 4.1 氣浮板支承流場模型建立53-57
• 4.1.1 模型尺寸確定53
• 4.1.2 模型簡化與建立53-54
• 4.1.3 網(wǎng)格劃分54-57
• 4.2 通孔陣列排布對氣浮支承的影響57-63
• 4.2.1 常見通孔陣列排布方式57-58
• 4.2.2 通孔陣列不同排布方式對氣膜壓力、速度分布的影響58-62
• 4.2.3 通孔陣列不同排布方式對氣膜質(zhì)量流量的影響62-63
• 4.2.4 結(jié)論63
• 4.3 氣浮板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計63-65
• 4.4 液晶顯示屏自動檢測儀器氣浮支承系統(tǒng)樣機檢測65-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：643504