高速靜壓氣浮電主軸轉子運動特性的研究.pdf

1、精密制造、高速切削及發(fā)展新一代制造裝備已經成為當前加工制造技術的發(fā)展方向，二者既要求加工水平的突破，又帶來機床前所未有的變革。而機床關鍵技術——主軸軸承則對機床的加工性能起到決定性作用。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滑，避免了滾動軸承的接觸摩擦、磨損與液體靜壓軸承因液體粘度大導致的大量摩擦熱。靜壓氣體軸承最突出的優(yōu)點是高速、精密和低摩擦。從而廣泛應用于高速、輕載、精密和超精密加工的場合

2、。探討和研究設計靜壓氣體軸承系統，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。
　　在分析比較了國內外各種提高軸承精度方法的基礎上，以氣浮電主軸為研究對象，深入研究了靜壓氣浮主軸轉子徑向的動態(tài)特性、及氣浮軸承的設計理論。多需要做的具體工作如下：
　　進行靜壓氣體電主軸的結構設計。建立高速空氣靜壓電主軸的靜態(tài)阻尼系數和動態(tài)回轉精度測試實驗系統，將電主軸數據和理論計算結果作對比，以驗證理論分析的可靠程度。
　

3、　高速空氣靜壓主軸動靜態(tài)特性的有限元分析。對主軸單元進行有限元建模，采用MATLAB軟件進行編程計算，獲得一種計算靜態(tài)剛度的簡單方法，并且要在計算靜剛度的基礎上對程序加入速度項，以得到計算動剛度的方法。
　　建立氣浮軸系的動力學模型，分析主軸轉子在不平衡質量的作用下產生的圓柱渦動和錐面渦動兩種運動狀態(tài)，分別對主軸的兩種運動狀態(tài)進行了解析,并且通過模擬仿真得到了轉子的運動特性曲線，進行運動規(guī)律分析。最終獲得軸心運動發(fā)生失穩(wěn)的判定條件