氣體靜壓軸承具有運轉(zhuǎn)平滑、精度高、壽命長、無污染、小溫升等優(yōu)點,從而廣泛應用于高速、輕載、精密和超精密加工等場合。但是氣體軸承的承載能力和剛度較低,限制其推廣應用。目前,提高氣體靜壓軸承的剛度和承載能力可以通過增大供氣壓力、增加節(jié)流孔數(shù)目等方法實現(xiàn)。但是,這些方法都有其自身的缺點。本文采用開設均壓槽的方法來增加氣體軸承的剛度和承載能力。均壓槽對提高氣體軸承的剛度和承載能力有很重要的作用:一方面,均壓槽能使槽中的壓力均化,有效地抑制了遠離節(jié)流孔地方的壓力衰減;另一方面,在氣體軸承表面開出均壓槽能加強氣體軸承的表面節(jié)流效應,提高氣體軸承的剛度和承載能力。本文在分析比較國內(nèi)外各種提高氣體軸承剛度和承載能力的基礎上,以軸頸氣體軸承和止推氣體軸承為例,深入的分析均壓槽與氣體軸承承載特性的關系,具體要做以下工作:首先,以雷諾方程的穩(wěn)態(tài)無因次形式為基礎,應用加權余量法,把二階偏微分方程降階為一階偏微分方程,放松其對插值函數(shù)連續(xù)度的要求;然后,采用有限單元法對氣膜劃分直角單元網(wǎng)格,列寫氣膜壓力插值函數(shù),對偏微分方程進行插值變換并導出壓力方程組。在推導出靜壓氣體軸承穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的基礎上,利用MATLAB... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 氣體潤滑軸承的研究與應用概況
    1.2 氣體潤滑軸承的分類
    1.3 國內(nèi)外相關技術發(fā)展概況
        1.3.1 國外發(fā)展概況
        1.3.2 國內(nèi)發(fā)展概況
    1.4 課題研究的目的和意義
    1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題的來源
        1.5.2 課題的主要內(nèi)容
第2章 靜壓氣體軸承計算的數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 靜壓氣體軸承計算的壓力方程組
        2.2.1 靜壓氣體軸承的雷諾方程
        2.2.2 氣膜展開的邊界條件
        2.2.3 加權余量法的應用
        2.2.4 有限元離散化
    2.3 單元剛度陣
    2.4 壓力方程組解法
    2.5 承載能力的計算
    2.6 本章小結(jié)
第3章 靜壓氣體軸頸軸承的有限元分析
    3.1 引言
    3.2 氣體軸頸軸承均壓槽的開設方式
    3.3 計算流程圖
    3.4 計算結(jié)果分析
        3.4.1 均壓槽長度與氣體軸承承載特性的關系
        3.4.2 均壓槽條數(shù)對氣體軸承承載特性的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 靜壓止推氣體軸承的有限元分析
    4.1 引言
    4.2 圓盤止推靜壓氣體軸承的結(jié)構(gòu)形式
    4.3 圓盤止推氣體軸承有限元分析的前處理
        4.3.1 柱坐標系下的雷諾方程
        4.3.2 柱坐標系下的壓力方程組
        4.3.3 單元網(wǎng)格劃分
        4.3.4 承載能力計算
        4.3.5 程序計算流程圖
    4.4 計算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 靜壓氣體軸承承載能力的實驗分析
    5.1 引言
    5.2 實驗裝置簡介
    5.3 測量過程及測量結(jié)果分析
        5.3.1 氣浮滑動導軌實驗
        5.3.2 靜壓氣體止推軸承承載能力實驗
    5.4 誤差分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3148554