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气浮主轴动静压特性分析及结构设计

许毅  
【摘要】:本文以气浮主轴为研究对象,深入研究了气浮主轴径向动压轴承的静动态特性、静压轴承的特性及设计理论。取得以下研究结果; ◇根据流体力学连续性和运动方程,研究了气浮主轴径向动压轴承的静动态特性和稳定性规律,分析了轴心运动轨迹,得出了轴心运动发生失稳的临界值范围及轴心轨迹随轴承间隙变化的规律。 ◇建立气体轴承的力学模型,利用数值分析理论,在宽转速范围内分析了气浮主轴的动态响应,研究了在工作和非工作状态等参数点处时间历程曲线,探讨了外部干扰引起的动力学响应。 ◇研究了气浮主轴静压轴承的特性,给出了静压轴承的结构设计计算方法。 ◇通过对气体静压轴承承载能力和刚性的模拟仿真,找出了用于气浮主轴的气体静压轴承的最佳工作点。 ◇提出了基于气体动静压轴承的气浮主轴结构设计方案。 以上研究结果极大地丰富了气体动静压轴承的设计和制造理论,为国内厂家对基于气体轴承的高速气浮主轴的设计、维修和维护提供了理论依据,具有重要的工程意义。


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