新型動靜壓轉臺靜動態(tài)特性分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、回轉工作臺是大型、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量和運行效率。而在轉臺中,推力軸承是其關鍵部件。在大型回轉臺中,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臺的性能進行了研究,主要對動靜壓轉臺的壓力分布建模進行了計算,研究了工作條件和結構參數(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)和計算結果進行了相應的對比。
  本研究主要內容包括:⑴對動靜壓轉臺的油腔結構進行了介紹,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,建立了轉臺靜態(tài)特性計算模型。對回轉臺承載力、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速與供油壓力分別變化對轉臺靜態(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構參數(shù)對轉臺靜態(tài)特性的影響規(guī)律,綜合考慮總承載力和動壓比對結構參數(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,提出了一種結構改進的方法,研究結果表明,改進后的結構可以解

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,分析工作條件和結構參數(shù)對動態(tài)特性的影響,為轉臺油腔結構參數(shù)的優(yōu)化提供了參考。⑷介紹了實驗系統(tǒng)的構成和傳感器的布置,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,并和計算結果進行了對比,結果表明計算結

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