高速靜壓氣浮電主軸轉(zhuǎn)子運動特性的研究.pdf

1、精密制造、高速切削及發(fā)展新一代制造裝備已經(jīng)成為當(dāng)前加工制造技術(shù)的發(fā)展方向，二者既要求加工水平的突破，又帶來機床前所未有的變革。而機床關(guān)鍵技術(shù)——主軸軸承則對機床的加工性能起到?jīng)Q定性作用。目前精度較高的軸系是靜壓氣體軸系和液體靜壓軸系。靜壓氣體軸承采用非接觸支承的氣體潤滑，避免了滾動軸承的接觸摩擦、磨損與液體靜壓軸承因液體粘度大導(dǎo)致的大量摩擦熱。靜壓氣體軸承最突出的優(yōu)點是高速、精密和低摩擦。從而廣泛應(yīng)用于高速、輕載、精密和超精密加工的場合

2、。探討和研究設(shè)計靜壓氣體軸承系統(tǒng)，使其剛度、承載能力和穩(wěn)定性、可靠性符合要求是非常有意義的。
　　在分析比較了國內(nèi)外各種提高軸承精度方法的基礎(chǔ)上，以氣浮電主軸為研究對象，深入研究了靜壓氣浮主軸轉(zhuǎn)子徑向的動態(tài)特性、及氣浮軸承的設(shè)計理論。多需要做的具體工作如下：
　　進行靜壓氣體電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。建立高速空氣靜壓電主軸的靜態(tài)阻尼系數(shù)和動態(tài)回轉(zhuǎn)精度測試實驗系統(tǒng)，將電主軸數(shù)據(jù)和理論計算結(jié)果作對比，以驗證理論分析的可靠程度。
　

3、　高速空氣靜壓主軸動靜態(tài)特性的有限元分析。對主軸單元進行有限元建模，采用MATLAB軟件進行編程計算，獲得一種計算靜態(tài)剛度的簡單方法，并且要在計算靜剛度的基礎(chǔ)上對程序加入速度項，以得到計算動剛度的方法。
　　建立氣浮軸系的動力學(xué)模型，分析主軸轉(zhuǎn)子在不平衡質(zhì)量的作用下產(chǎn)生的圓柱渦動和錐面渦動兩種運動狀態(tài)，分別對主軸的兩種運動狀態(tài)進行了解析,并且通過模擬仿真得到了轉(zhuǎn)子的運動特性曲線，進行運動規(guī)律分析。最終獲得軸心運動發(fā)生失穩(wěn)的判定條件