新型動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)靜動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是大型、重型數(shù)控加工設(shè)備的主要部件，其性能優(yōu)劣影響著設(shè)備的加工質(zhì)量和運(yùn)行效率。而在轉(zhuǎn)臺(tái)中，推力軸承是其關(guān)鍵部件。在大型回轉(zhuǎn)臺(tái)中，采用大型重載推力滾珠軸承不僅制造困難、成本高而且磨損嚴(yán)重，目前裝備制造業(yè)中主要采用靜壓推力軸承。動(dòng)靜壓軸承是在綜合動(dòng)壓軸承和靜壓軸承的優(yōu)點(diǎn)后而開(kāi)發(fā)出來(lái)的的新型軸承，具有啟動(dòng)力矩小，油膜剛性高，承載能力強(qiáng)和性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)動(dòng)靜壓軸承工作在一定轉(zhuǎn)速時(shí)，可以降低供油壓力，從而顯著地減小供油系統(tǒng)的功耗。本文

2、對(duì)一種新型動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的性能進(jìn)行了研究，主要對(duì)動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的壓力分布建模進(jìn)行了計(jì)算，研究了工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性的影響，并將采集得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了相應(yīng)的對(duì)比。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的油腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，建立螺旋油楔的油膜厚度方程，綜合考慮雷諾方程和流量連續(xù)性方程，采用有限元法對(duì)動(dòng)壓螺旋油楔區(qū)域的油膜壓力進(jìn)行了計(jì)算。與相關(guān)文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了所編制的MATLAB有限元程序的正確性與可靠

3、性。聯(lián)立求解雷諾方程與流量連續(xù)性方程，建立了轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)特性計(jì)算模型。對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)承載力、摩擦力矩和流量等靜態(tài)特性進(jìn)行了計(jì)算。⑵分析了固定負(fù)載條件下轉(zhuǎn)速與供油壓力分別變化對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)特性的影響，研究槽深、螺旋角、槽數(shù)、槽寬比、槽徑比和螺旋油楔徑向長(zhǎng)度比等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜態(tài)特性的影響規(guī)律，綜合考慮總承載力和動(dòng)壓比對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取范圍進(jìn)行了推薦。考慮油膜厚度較小時(shí)螺旋油楔存在的供油不足的情況，提出了一種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方法，研究結(jié)果表明，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以解

4、決一定工作條件下螺旋油楔供油不足的問(wèn)題，并能顯著提高承載力，同時(shí)可以降低靜壓油腔封油面的加工精度。⑶考慮擠壓效應(yīng)對(duì)穩(wěn)態(tài)雷諾方程和流量平衡方程進(jìn)行了修正，采用差分法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，分析工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響，為轉(zhuǎn)臺(tái)油腔結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供了參考。⑷介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成和傳感器的布置，對(duì)渦流傳感器的實(shí)際初始安裝間隙進(jìn)行了標(biāo)定。對(duì)于采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用理想低通濾波器進(jìn)行了處理，并和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明計(jì)算結(jié)