高刚度气体静压导轨设计分析

发布时间：2017-06-25 21:21

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【摘要】：采用有限差分法求解气体静压润滑的二维Reynolds方程,其静态特性规律显示减小节流孔径可以提高气体静压导轨刚度,但是减小了气膜最佳工作间隙,对节流面的面形精度提出了更高的要求.采用直径50μm的节流孔,在50 mm×50 mm的滑块上实现了50 N/μm的最大刚度,并且试验结果与理论计算基本一致,从工程上验证了减小节流孔径实现高刚度的可行性.根据理论分析优化了导轨上滑块的节流孔的布局,设计了基于直径50μm节流孔的高刚度气体静压导轨;直径50μm节流孔对应的气膜工作间隙为5~7μm.采用光学加工的方法研制了基于光学材料(K9玻璃)的气体静压导轨,其良好的面形精度满足了小间隙气膜的润滑要求.
【作者单位】： 国防科学技术大学机电工程与自动化学院;国防科学技术大学超精密加工技术湖南省重点实验室;
【关键词】： 气体静压导轨 有限差分法 高刚度 光学加工
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275521) 新世纪优秀人才资助计划资助项目(NCET-12-0144)
【分类号】：TH122
【正文快照】： 随着精密测量和加工技术的发展,测量仪器和加工设备对其基础零部件的性能提出了更高的要求.气体静压导轨具备满足这些性能的潜力,但其存在承载和刚度低的缺点,因而仅在小载荷的测量仪器和加工设备中得到应用.如何提升气体静压导轨的承载和刚度,一直是国内外学者研究的重点[1].

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本文编号：483634