研磨機(jī)液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜軸系承載特性研究.pdf

1、研磨機(jī)主要應(yīng)用于光學(xué)元件、航空、汽車、模具、寶石及各種五金行業(yè)的精密超精密加工，尤其在光學(xué)元件行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。研磨機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)是研磨機(jī)的核心部件，相比于現(xiàn)有的滾動(dòng)軸承支承式轉(zhuǎn)臺(tái)，靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)具有磨擦磨損小、回轉(zhuǎn)精度高、阻尼減震性好和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn);以往對(duì)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)性能的研究多局限于非傾斜軸系，而靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)在實(shí)際運(yùn)行中將發(fā)生不同程度地傾斜，傾斜影響靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)承載性能，嚴(yán)重時(shí)使得靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)支承件與被支承件發(fā)生刮擦而使研磨機(jī)不能正常工作。因此對(duì)研磨機(jī)靜壓

2、轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜軸系承載特性進(jìn)行研究十分必要。
　　本文設(shè)計(jì)開發(fā)了適用于精密超精密研磨機(jī)的閉式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)并已申報(bào)了發(fā)明專利（實(shí)用新型已授權(quán)，專利號(hào)CN201220388052.7）。該轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)于普通開式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)剛度精度顯著提高、抗傾覆力矩強(qiáng)。
　　提出了當(dāng)量油膜厚度的概念以及利用當(dāng)量油膜厚度去計(jì)算液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜軸系承載特性的當(dāng)量油膜厚度法。當(dāng)量油膜厚度法是在微元積分法的基礎(chǔ)上改進(jìn)得來的，采用微元積分法和當(dāng)量油膜厚度法對(duì)靜壓止

3、推軸承和靜壓徑向軸承傾斜油膜承載特性進(jìn)行了解析比較研究;結(jié)合閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)具體結(jié)構(gòu)建立了反映閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)整體傾斜承載特性的力學(xué)模型，并與傳統(tǒng)開式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的承載性能進(jìn)行了對(duì)比研究。采用商用CFD軟件對(duì)靜壓止推軸承和靜壓徑向軸承傾斜油膜的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)對(duì)傾斜油膜流場(chǎng)特性的影響規(guī)律。利用微元積分法和數(shù)值計(jì)算法驗(yàn)證了當(dāng)量油膜厚度法的正確性，在保證計(jì)算精度的同時(shí)顯著提高了計(jì)算效率，彌補(bǔ)了微元積分法和數(shù)值計(jì)算法效率低的不

4、足。利用當(dāng)量油膜厚度法所建立的解析理論，研究得到了各影響因子對(duì)靜壓止推軸承、靜壓徑向軸承、開式和閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜承載特性的影響規(guī)律。
　　利用湖南海捷主軸科技有限公司搭建的閉式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)閉式液體靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的油膜厚度、剛度和流量等物理量進(jìn)行了檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明:該閉式靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行平穩(wěn)，綜合性能好，檢測(cè)得到的典型數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值吻合較好，證實(shí)了所提出研究方法和分析結(jié)論的正確性。本文提出的當(dāng)量油膜厚度法和相關(guān)研究結(jié)果對(duì)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)