多孔質(zhì)氣浮軸承的理論實驗研究.pdf

1、氣浮軸承廣泛運用于航天、精密制造領(lǐng)域的超精密機械及測量裝備上，利用多孔材料制成的氣浮軸承與其他類型的氣體靜壓軸承相比能夠提供更高的承載力和剛度，因而多孔質(zhì)氣浮軸承受到了廣泛的關(guān)注。本文對多孔材料的滲透率計算進(jìn)行了理論分析，同時對滲透率不同的多孔材料制成的多孔質(zhì)氣浮軸承進(jìn)行了大量的實驗并對多孔氣浮軸承的特性進(jìn)行研究，主要完成的工作和結(jié)果如下：
　　（1）多孔材料的滲透率是多孔質(zhì)氣浮軸承的關(guān)鍵參數(shù)，因此對滲透率的計算尤為重要，針對本課

2、題所使用的多孔材料，研究利用分形理論計算多孔材料滲透率的可行性，表面三維形貌為研究多孔材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)提供了基礎(chǔ)，本文理論計算了該材料的分形維數(shù)和孔隙通道的迂曲維數(shù)以及材料的滲透率，利用多孔材料滲透率的實際測量值對理論分析結(jié)果進(jìn)行驗證。
　　（2）為研究多孔材料的微結(jié)構(gòu)，本文提出了一種針對性的算法，由于本文的多孔材料是由大量直徑成正態(tài)分布的銅顆粒倒入圓柱形的容器內(nèi)再經(jīng)過施加巨大的載荷壓縮而成，因此可利用計算機軟件Matlab對銅顆粒

3、的堆疊狀態(tài)進(jìn)行三維模擬，在該過程中考慮了銅顆粒堆疊的邊界條件及平衡條件，對模擬結(jié)果分析進(jìn)一步得到了多孔材料的結(jié)構(gòu)信息。
　?。?）搭建多孔材料滲透率的測量平臺，測量了多孔材料的滲透率，同時對比多孔材料表面未加工與加工時的滲透率，研究了不同的加工工藝對多孔材料滲透率的影響。
　　（4）對多孔氣浮軸承加載實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，對多孔質(zhì)氣浮軸承進(jìn)行加載實驗，測量其在不同加載力下的工作性能，并且針對同一多孔氣浮軸承，對其表面進(jìn)行研磨，對