2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氣體潤滑技術(shù)是實現(xiàn)超精密運動基準(zhǔn)的主要手段,是超精加工裝備、超精檢測系統(tǒng)和超精密光機電一體化儀器與裝備的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著超精密儀器裝備技術(shù)的發(fā)展,精度性能水平進一步提高,對運動基準(zhǔn)技術(shù)提出了更高的要求,主要體現(xiàn)在超精密、高剛度和大載荷等方面,經(jīng)典氣體潤滑技術(shù)承載能力和剛度較低,直接制約和影響了超精密儀器裝備技術(shù)的發(fā)展。
  本課題“基于動靜壓復(fù)合潤滑原理的氣體止推軸承技術(shù)”研究的主要目的是解決超精密、高剛度、大載荷和低流量回轉(zhuǎn)基

2、準(zhǔn)問題,著重以動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承為對象,開展理論描述、建模、靜態(tài)試驗驗證、動態(tài)仿真和對比工作,解決其工作機理問題和關(guān)鍵技術(shù)問題。
  首先,針對萊利軸承的基礎(chǔ)理論模型,即無限寬階形動壓平板,進行機理研究,在不可壓縮條件下建立了承載能力和剛度的解析模型,分別以最大承載能力和最大剛度為目標(biāo)函數(shù),對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化,結(jié)果表明:經(jīng)典理論在無限寬階形動壓平板的優(yōu)化問題上存在偏差;采用二維有限元仿真技術(shù),在可壓縮條件下進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3、,提出了可壓縮條件下的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)修正方法;采用過渡因子法能夠有效抑制溝槽根部的漩流現(xiàn)象,有限元優(yōu)化結(jié)果表明:最佳過度因子為0.6,采用最佳過度因子,承載能力提高6%。
  為揭示動靜壓之間的耦合規(guī)律,在不可壓縮條件下,以惠普爾理論和壓力對數(shù)分布假設(shè)為基礎(chǔ),構(gòu)建了三種典型結(jié)構(gòu)形式的動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承,在不可壓縮條件下建立了相應(yīng)的承載能力、剛度和流量的歸一化解析模型,對解析模型進行了分析對比,結(jié)果表明:(1)泵出式動靜壓復(fù)合

4、潤滑氣體止推軸承在充分利用了動靜壓承載能力和剛度的同時,也充分利用了動靜壓之間的耦合作用,在三種結(jié)構(gòu)形式中其剛度和流量是最大的;(2)人字槽動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承,利用了動靜壓之間的結(jié)構(gòu)耦合,但動靜壓之間的壓力耦合以及壓力與結(jié)構(gòu)之間的交叉耦合沒有得到充分利用,其剛度和流量介于泵入式與泵出式之間;(3)對于泵入式動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承,其表面特征函數(shù)恒小于零,說明動靜壓之間的結(jié)構(gòu)耦合嚴(yán)重削弱了承載能力和剛度,而壓力耦合卻大幅度減小

5、了氣體軸承流量,這種形式的復(fù)合軸承承載能力、剛度和流量是最小的,在靜態(tài)條件下,由于動壓效應(yīng)和壓力耦合消失,其氣體流量反而會大幅度增加。
  在對三種典型結(jié)構(gòu)形式的動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承的分析對比基礎(chǔ)之上,提出了動靜壓復(fù)合氣體軸承的統(tǒng)一歸一化解析模型,解析表達了動靜壓之間的耦合作用機理,為動靜壓復(fù)合潤滑技術(shù)的研究提供了一種線性化近似方法。
  構(gòu)建了動靜壓復(fù)合潤滑氣體止推軸承靜態(tài)實驗系統(tǒng),實驗驗證了三種典型結(jié)構(gòu)動靜壓復(fù)合潤

6、滑氣體止推軸承的靜態(tài)增益系數(shù)。實驗結(jié)果顯示:在靜態(tài)條件下,與經(jīng)典靜壓氣體潤滑軸承相比,泵出式止推軸承極限承載能力提高了5.3倍,最大剛度提高了7.2倍;人字槽止推軸承極限承載能力提高了4.6倍,最大剛度提高了6倍;泵入式止推軸承極限承載能力降低了75%,最大剛度降低了78%,氣體流量增大2倍左右,因此這種結(jié)構(gòu)形式不適用于低速軸承。實驗過程中未發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。
  動態(tài)仿真表明:在動態(tài)條件下由于動壓效應(yīng)和壓力耦合作用,泵出式和人字槽

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