高速靜壓氣浮電主軸轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)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(lái)機(jī)床前所未有的變革。而機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)——主軸軸承則對(duì)機(jī)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(rùn)滑，避免了滾動(dòng)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(diǎn)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(chǎng)合

2、。探討和研究設(shè)計(jì)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(guó)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(duì)象，深入研究了靜壓氣浮主軸轉(zhuǎn)子徑向的動(dòng)態(tài)特性、及氣浮軸承的設(shè)計(jì)理論。多需要做的具體工作如下：
　　進(jìn)行靜壓氣體電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建立高速空氣靜壓電主軸的靜態(tài)阻尼系數(shù)和動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將電主軸數(shù)據(jù)和理論計(jì)算結(jié)果作對(duì)比，以驗(yàn)證理論分析的可靠程度。
　

3、　高速空氣靜壓主軸動(dòng)靜態(tài)特性的有限元分析。對(duì)主軸單元進(jìn)行有限元建模，采用MATLAB軟件進(jìn)行編程計(jì)算，獲得一種計(jì)算靜態(tài)剛度的簡(jiǎn)單方法，并且要在計(jì)算靜剛度的基礎(chǔ)上對(duì)程序加入速度項(xiàng)，以得到計(jì)算動(dòng)剛度的方法。
　　建立氣浮軸系的動(dòng)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(dòng)和錐面渦動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分別對(duì)主軸的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了解析,并且通過(guò)模擬仿真得到了轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)特性曲線，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析。最終獲得軸心運(yùn)動(dòng)發(fā)生失穩(wěn)的判定條件