基于数值模拟的小孔节流空气静压轴承静动态特性研究
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【摘要】:为了提高小孔节流空气静压轴承的静动态性能,基于流体力学和固体力学的基本控制方程,建立小孔节流空气静压轴承双向流固耦合数值模拟模型;采用静态数值模拟方法获取了设计参数对承载力和刚度的影响规律,进一步对微气膜间隙内三维流场特性进行了分析,有效降低了微气膜间隙内气体冗余现象对空气静压轴承动态稳定性的影响,并在数值计算的基础上对空气静压轴承结构和工作参数进行优化设计;在气体静压试验平台上对自行研制的空气静压轴承进行静动态特性测试。试验结果表明:所提出的数值模拟方法具有很好的预测效果;所采用的优化设计方法能够显著提升空气静压主轴的静动态特性。
【作者单位】: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所;
【关键词】: 小孔节流 空气静压轴承 流固耦合 静态特性 动态特性
【基金】:国家科技重大专项资助项目(2013ZX04006011)
【分类号】:TH133.3
【正文快照】: 0前言气体静压轴承以回转精度高、摩擦小、温升低、寿命长等优异性能广泛应用于超精密加工机床、高精密检测设备、航空航天及原子能等领域。小孔节流作为目前最主要的气体润滑轴承形式,随着超精密加工技术的飞速发展而得到了广泛应用[1]。气体静压轴承在使用前,需要严格验算其
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