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题名气浮导轨支承的静态特性分析及优化设计
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作者
王钒宇
黄善胜
夏辉衡
李景潼
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机构
季华实验室
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出处
《润滑与密封》
北大核心
2025年第3期171-179,共9页
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文摘
为提升气浮导轨支承的静态特性,对气浮单元的关键参数进行优化分析及实验验证。基于气浮导轨支承气膜流场的理论模型及控制方程,利用ANSYS Fluent软件,研究节流孔直径、输入压力、气腔深度、节流孔深度及双边气膜厚度等关键参数对多孔耦合气流域静承载力、静刚度的影响。结果表明:节流孔深度对单边气流域的静态性能几乎没有影响;输入压力和气腔深度与单边气流域承载性能均呈正相关,但过大的输入压力和气腔深度均会导致导轨的稳定性下降;节流孔直径对单边气流域影响较大,适当减小节流孔直径可以提高承载能力,但会造成整体静态刚度下降。结合实际工况需求和工艺能力,确定节流孔直径0.16 mm、输入压力0.5 MPa、气腔深度0.05 mm、节流孔深度0.5 mm及双边气膜厚度24μm为气浮单元的优化设计值,并以此设计某超精密金刚石车床气浮导轨支承,其静承载力大于6000 N,静态刚度大于800 N/μm。
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关键词
气浮导轨支承
静态特性
小孔节流
雷诺方程
高刚度
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Keywords
air-bearing guideway
static characteristics
orifice throttle
Reynolds equation
high stiffness
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分类号
TH113.3
[机械工程—机械设计及理论]
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