超精密氣磁軸承主軸系統(tǒng)靜動(dòng)力學(xué)特性及主軸控制研究.pdf

1、氣體軸承和磁懸浮軸承是目前回轉(zhuǎn)精度最高的軸承，在軍事、航天、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。靜壓氣體軸承具有摩擦極小、無(wú)滲漏、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但不易于控制，加工難度高。磁軸承具有無(wú)磨損、可控性好等優(yōu)點(diǎn)。本文首先闡述了氣體軸承和磁軸承的發(fā)展概況，并詳細(xì)闡述了兩種軸承的分類(lèi)和特點(diǎn)。
　　由于靜壓氣體軸承和磁軸承各自所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)可以相互彌補(bǔ)彼此的不足，靜壓氣體軸承與磁懸浮軸承的聯(lián)合使用可以提高軸系的回轉(zhuǎn)精度。本文研究了一種超精密氣磁軸承

2、主軸系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)各軸承的形式及參數(shù)進(jìn)行了分析。系統(tǒng)由兩個(gè)靜壓氣體軸承和兩個(gè)主動(dòng)磁軸承作為徑向軸承，由一個(gè)止推磁軸承作為軸向軸承，這些軸承組成了主軸系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)。
　　本文經(jīng)過(guò)對(duì)超精密氣磁軸承主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究，推導(dǎo)出系統(tǒng)五自由度動(dòng)力學(xué)模型，分析了主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的陀螺偶合效應(yīng)。通過(guò)雷諾方程的推導(dǎo)，根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸承參數(shù)，采用有限元分析方法研究了靜壓氣體軸承和磁軸承的靜態(tài)特性，分析了靜壓氣體軸承在靜態(tài)條件下，剛度、偏心率、承載力之間