收藏本站
《湖南大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速精密空气静压主轴动静态性能研究

毛鹏程  
【摘要】:高速精密空气静压主轴是超精密机床的核心部件,其具备高速、高精度、无温升及无磨损等优点,从而被广泛运用于微小零件及高精度表面的加工,而主轴存在承载能力有限、受不平衡状态的影响较大等局限性,对其设计与制造提出严格要求。因此,本文针对高速精密空气静压主轴,结合理论分析、数值仿真及应用实验,对主轴的动静态特性开展了系统的研究工作。主要研究内容如下:(1)利用CFD仿真软件Fluent对主轴关键结构——空气静压轴承进行计算。通过改变不同结构参数和工作参数,研究了轴承流场的特点,得出了径向轴承和止推轴承的承载力和耗气量随偏心率、节流孔位置、长径比、气膜厚度等参数的变化规律,并基于提高承载能力的情况下减少耗气量的原则,综合选取了最佳结构参数,为空气静压轴承的设计和结构参数优化提供了重要参考。(2)阐述了主轴转子动平衡原理及平衡方法,基于影响系数法建立了转子动平衡校正公式,分离了校正面之间的影响误差,选取合适的校正加工面对主轴转子进行动平衡校正实验,将转子的剩余不平衡量降低至许用要求,解决了该类小型高速转子的难平衡问题。(3)采用有限元分析软件WORKBENCH,对主轴转子进行了动静态特性分析,得到了转子在静态加载情况下的应力和应变情况,得出了转子自由模态和工况下模态,得到了转子的临界转速。通过谐响应分析,得出了转子各部分受激振力的影响规律。研究表明,转子工况下的固有频率低于自由状态下的固有频率,1阶激振的影响会降低主轴刚度。(4)利用现有的测量装置及加工设备,对主轴转速、跳动、刚度及磨削加工性能进行了综合实验,验证了仿真与动平衡校正的结果,得出了主轴转速及跳动的变化规律,对比了转子动平衡校正前后的性能。研究表明,提高转子动平衡精度将有效降低主轴跳动,并提高加工精度。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG502.3

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙序梁,康凯宁;挠性转子动平衡量的扰动计算法[J];齐齐哈尔轻工学院学报;1987年03期
2 杨贵亮;;浅谈转子现场动平衡调试[J];河北冶金;1987年06期
3 朱育元;;大型轴流离心式压缩机转子的修复[J];宝钢技术;1987年02期
4 高根树;针轮转子超细分级机[J];化工设备与防腐蚀;2004年04期
5 李兴刚,马伟刚;关于转子维修的几点看法[J];包钢科技;2003年01期
6 黄建国;特殊形状转子的平衡[J];天津轻工业学院学报;1993年01期
7 傅树霞;孙铁;伊辉芹;李多民;;石油化工厂离心泵转子动平衡技术的研究与应用[J];化工机械;2014年01期
8 高兴海,刘训涛;现场转子动平衡测试方法[J];黑龙江科技学院学报;2002年04期
9 张谨;转子动平衡保留试重程序的开发[J];冶金设备;1989年06期
10 喻娅娅,许鹏春,王印松;转子动平衡测试实验平台的一种实现方法[J];铜业工程;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 胡蓉;黄树红;贺国强;张金平;李音;;转子动平衡首次试重相位的实验研究[A];2007年鄂、皖、苏、冀四省电机工程学会汽轮机专业学术研讨会论文集(湖北卷)[C];2007年
2 张灯;夏洲;潘伟峰;苏海鹏;;SJ-9000系统在水轮发电机组转子动平衡试验中的应用[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2010年学术交流会论文集[C];2010年
3 魏北平;徐龙祥;;基于DSP的转子动平衡测试技术研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
4 叶长军;;鼓风机轴系振动故障诊断及治理[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陶继忠;气悬浮立式转子动平衡技术研究[D];四川大学;2004年
2 曹树谦;高维复杂转子系统非线性动力学的若干现代问题研究[D];天津大学;2003年
3 初广文;定—转子反应器开发研究[D];北京化工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董延阳;航空发动机盘鼓式转子振动引起的疲劳问题研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 陈绪龙;高速转子动平衡技术研究及系统开发[D];西南科技大学;2015年
3 毛鹏程;高速精密空气静压主轴动静态性能研究[D];湖南大学;2016年
4 谈建华;转子动平衡测试系统的开发[D];江苏大学;2010年
5 于阳;微型转子动平衡试验器的设计和平衡技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
6 胡淘;大型汽轮机转子动平衡测控系统研制[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 潘成程;双螺旋转子关键技术基础理论研究[D];合肥工业大学;2015年
8 李敬新;超高速机械转子动平衡测试系统的研制[D];沈阳理工大学;2011年
9 张伟刚;基于LabVIEW的转子自动平衡技术[D];上海交通大学;2008年
10 赵磊;挠性转子动平衡测试系统研究[D];重庆大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026