新型動靜壓轉(zhuǎn)臺靜動態(tài)特性分析.pdf

1、回轉(zhuǎn)工作臺是大型、重型數(shù)控加工設備的主要部件，其性能優(yōu)劣影響著設備的加工質(zhì)量和運行效率。而在轉(zhuǎn)臺中，推力軸承是其關鍵部件。在大型回轉(zhuǎn)臺中，采用大型重載推力滾珠軸承不僅制造困難、成本高而且磨損嚴重，目前裝備制造業(yè)中主要采用靜壓推力軸承。動靜壓軸承是在綜合動壓軸承和靜壓軸承的優(yōu)點后而開發(fā)出來的的新型軸承，具有啟動力矩小，油膜剛性高，承載能力強和性能可靠等優(yōu)點。當動靜壓軸承工作在一定轉(zhuǎn)速時，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、對一種新型動靜壓轉(zhuǎn)臺的性能進行了研究，主要對動靜壓轉(zhuǎn)臺的壓力分布建模進行了計算，研究了工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對靜態(tài)、動態(tài)特性的影響，并將采集得的實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果進行了相應的對比。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對動靜壓轉(zhuǎn)臺的油腔結(jié)構(gòu)進行了介紹，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，采用有限元法對動壓螺旋油楔區(qū)域的油膜壓力進行了計算。與相關文獻的計算結(jié)果進行了對比，驗證了所編制的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)臺靜態(tài)特性計算模型。對回轉(zhuǎn)臺承載力、摩擦力矩和流量等靜態(tài)特性進行了計算。⑵分析了固定負載條件下轉(zhuǎn)速與供油壓力分別變化對轉(zhuǎn)臺靜態(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度比等結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)臺靜態(tài)特性的影響規(guī)律，綜合考慮總承載力和動壓比對結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取范圍進行了推薦?？紤]油膜厚度較小時螺旋油楔存在的供油不足的情況，提出了一種結(jié)構(gòu)改進的方法，研究結(jié)果表明，改進后的結(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題，并能顯著提高承載力，同時可以降低靜壓油腔封油面的加工精度。⑶考慮擠壓效應對穩(wěn)態(tài)雷諾方程和流量平衡方程進行了修正，采用差分法對轉(zhuǎn)臺剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)進行了計算，分析工作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)對動態(tài)特性的影響，為轉(zhuǎn)臺油腔結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供了參考。⑷介紹了實驗系統(tǒng)的構(gòu)成和傳感器的布置，對渦流傳感器的實際初始安裝間隙進行了標定。對于采集的實驗數(shù)據(jù)采用理想低通濾波器進行了處理，并和計算結(jié)果進行了對比，結(jié)果表明計算結(jié)