超精密機(jī)床空氣靜壓主軸設(shè)計(jì)及靜動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、基于機(jī)械切削方法加工微結(jié)構(gòu)和微零件，由于其加工效率高、成本低及加工材料范圍廣泛等特點(diǎn)，越來越引起人們的重視。面向微結(jié)構(gòu)和微零件的超精密加工機(jī)床，要求其主軸部件具有極高的回轉(zhuǎn)精度。空氣靜壓主軸憑借其高精度、高速度及低摩擦等特點(diǎn)，在超精密加工機(jī)床領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于用可壓縮氣體作潤(rùn)滑劑，空氣靜壓主軸具有剛度低、承載力小及穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。因此有必要對(duì)空氣靜壓主軸的靜態(tài)性能及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行深入的研究。

2、　　1.設(shè)計(jì)空氣靜壓主軸部件，確定主軸部件的結(jié)構(gòu)形式、空氣軸承氣膜間隙、氣體節(jié)流方式、節(jié)流器參數(shù)及供氣壓力。通過工程計(jì)算，給出了空氣靜壓主軸的承載力、靜態(tài)剛度及耗氣量等性能參數(shù)。
　　2.求解穩(wěn)態(tài)雷諾方程數(shù)值解，通過有限差分法，將非線性雷諾方程離散為求解域內(nèi)的一系列線性方程組，運(yùn)用松弛迭代法，獲得氣膜內(nèi)的壓力分布解。
　　3.以氣膜內(nèi)壓力解為基礎(chǔ)，通過 Simpson積分，求解不同工況下的承載力。再次利用差分法，獲得不同工況