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高精度静压气体轴承静特性及振动特性的研究

李群霞

  随着现代工业及高科技的飞速发展,气体润滑技术正日益被人们重视。气体静压润滑轴承由于运转速度高、回转精度高等优点,广泛应用于超精密机床和高精度测量仪器。气体静压主轴在外界激励作用下容易产生振动,当轴颈转速达到系统固有频率时会发生共振,致使轴颈和轴承接触,从而影响设备的安全可靠运行,导致机械设备的失效和工作人员的伤害。为了提高系统的安全性、可靠性和寿命,本文主要研究工作如下:本文在综述了国内、外气体静压轴承的发展历史和研究现状的基础上,对气体静压轴颈轴承基本原理进行了概述。采用有限元法对静压气体轴承的静态性能进行了数值计算和仿真,分析了轴承参数对静特性的影响,确定了轴承最佳参数。结果表明基于有限元法的气体静压轴承的数值计算具有精度高,易于满足边界条件,适于几何形状复杂的轴承结构等特点。考虑气体粘度非常小的情况下,将气体静压轴颈轴承轴系等效为弹簧—质量结构,并建立相应的二自由度无阻尼振动方程。利用坐标变换将运动方程解耦成相互独立的二阶微分方程。在此基础上,分析气体静压主轴在高速旋转过程中的运动特性和振动特性,推导了系统产生共振时的固有频率,并获得了系统的频响曲线和振动特性曲线。理论分析和计算机仿真结果分析表明,所建立的数学模型和采用的方法正确,为气体静压轴颈轴承的设计和应用提供了可靠的理论依据。……   
[关键词]:静压气体轴承;静特性;振动;仿真
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东北林业大学2004年