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《中原工学院》 2017年
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圆柱体全局尺寸气膜厚度对气体静压轴承性能影响的研究

侯晓帅  
【摘要】:基于Fluent和Samcef软件,采用仿真方法对气体静压轴承的性能进行了研究。运用基于有限体积法的Fluent软件分析了具有不同几何误差的气体静压主轴和多孔质气体静压轴承的承载力与刚度值,并依据经验公式确定了具有对应于上述几何误差的不同全局尺寸的气体静压主轴的刚度。分析结果表明:由于几何误差引起气膜厚度的变化造成气压分布不均匀,当具有中凸-直线、中凸-圆弧和锥形等几何误差并控制在3μm以内时,几何误差对主轴和轴承其刚度值有所提高。基于几何误差得到的气体静压主轴的刚度值与基于全局尺寸得到的刚度值进行了比较。对于三种全局尺寸,基于最小二乘尺寸得到的气体静压主轴的刚度值较适合用于刚度值的评定。在上述气体静压主轴的刚度值分析的基础上,借助Samcef软件建立了多孔质气体静压轴承-转子系统模型,分析了其回转精度。通过对仿真结果进行处理,采用Matlab获取并显示气体静压主轴的回转轨迹。对基于几何误差和全局尺寸的气体静压主轴的回转精度的分析结果进行了比较;分析结果表明基于最小二乘尺寸得到的气膜厚度所确定的回转精度较适用于气体静压主轴回转精度的评定。最后,对气体静压主轴的刚度和回转轨迹进行了检测实验。本课题对超精密气静压轴设计和制造具有重要的实用价值。
【学位授予单位】:中原工学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TH133.36

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