高速插齒機靜壓主軸的設(shè)計及其仿真研究.pdf

1、傳統(tǒng)的插齒機在沖程數(shù)提高到一定程度后主軸會出現(xiàn)摩擦加劇和潤滑油溫升過高等問題，這將直接導致機床加工性能惡化。為了解決以上問題，必然需要對主軸支承結(jié)構(gòu)進行改進。由于靜壓支承具有良好的潤滑條件和承載能力，因此很適合應(yīng)用于高速插齒機主軸支承，并且改進后的結(jié)構(gòu)具有更高的剛度和加工精度。為此本文進行適應(yīng)高速運行狀態(tài)下插齒機靜壓主軸結(jié)構(gòu)的研究及其設(shè)計。 本文分析了國內(nèi)外高速插齒機領(lǐng)域和靜壓支承領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，依據(jù)靜壓主軸結(jié)構(gòu)中對

2、靜壓支承的要求，進行了靜壓支承的結(jié)構(gòu)設(shè)計和靜壓系統(tǒng)參數(shù)的選擇，并應(yīng)用這些參數(shù)對靜壓支承的靜態(tài)性能進行了理論計算。 對靜壓主軸的結(jié)構(gòu)形式提出了兩種不同的方案，從機構(gòu)的慣性力和剛性等方面對兩者進行了分析、比較和選擇。應(yīng)用Solidworks軟件建立了靜壓主軸的三維模型，并對其進行了運動干涉檢查，驗證了主軸結(jié)構(gòu)的合理性。結(jié)合靜壓主軸復雜的運動形式，對主軸密封結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。此外，以結(jié)構(gòu)簡單和便于密封為目標，對靜壓支承的油路進行了設(shè)計，

3、保證了回油通暢和靜壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 應(yīng)用有限元軟件對靜壓支承進行了流體仿真分析，計算出了油膜的承載能力、剛度以及流量，并與設(shè)計指標相比較，印證了靜壓支承設(shè)計的合理性。分析了靜壓支承中偏心率、徑向間隙以及支承結(jié)構(gòu)參數(shù)對油膜承載能力和剛度的影響，得出了油膜承載能力和剛度隨這些因素變化的規(guī)律，為設(shè)計過程中這些參數(shù)數(shù)值的確定提供了依據(jù)。 進行了靜壓主軸的實驗設(shè)計。針對實驗過程中支承靜態(tài)特性的測量，設(shè)計了實驗裝置，確定了測試方案及