重载静压转台支承特性分析与实验研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rabeenzhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重载静压转台是重型高档数控机床的关键功能部件,由于具有高承载能力、高刚度、低磨损、抗震性好等特点,在用于核电、风电、船舶、航空航天等行业大型核心零件加工的数控机床上得到广泛应用。重载静压转台在设计、制造、装配及使用过程中因设计水平、制造工艺、装配精度及外部干扰等因素的干扰,不避免的会存在各种误差,影响了其承载性能、动态性能及运转稳定性,降低了机床的加工能力与加工精度。论文以重载静压转台为研究对象,基于流体力学润滑理论,从静压支承单油垫到静压转台整体,综合考虑设计水平、制造条件、使用方法等对重载静压转台支承特性的影响,采用理论建模、仿真计算及试验验证同步进行的技术路线,探寻油垫表面粗糙度、导轨加工轮廓误差、转台转速、偏置载荷等因素对重载静压转台支承特性的影响规律,形成重载静压转台支承特性分析技术与测试方法。论文主要工作如下:  (1)以静压支承单油垫为研究对象,基于克里斯坦森基本假设,推导考虑粗糙度影响的平均雷诺方程,建立考虑油垫表面周向粗糙度和径向粗糙度的静压单油垫承载力数学模型,探寻两种不同形式粗糙度对支承油垫油腔压力分布的影响,对比分别考虑周向粗糙度和径向粗糙度时圆形支承油垫承载力、刚度的变化;搭建一套静压单油垫支承性能测试实验台,测试不同供油流量、不同油膜厚度对其支承性能的影响。  (2)基于考虑粗糙度影响的静压单油垫支承性能计算模型,引入动压效应、热效应和导轨面倾斜等因素,建立多因素影响下的静压单油垫支承数学模型,计算分别考虑动压效应、热效应及动压热效应三种因素影响下的支承油垫油腔压力分布及封油边温度分布情况,揭示各因素对静压单油垫支承性能的影响规律;分析支承油垫不同内外径比时倾斜角度对支承油垫刚度、油腔压力、承载力的影响。  (3)以重载静压转台为研究对象,综合考虑粗糙度、初始油膜厚度、供油流量及偏置载荷等因素的影响,构建静压转台导轨面空间姿态方程,获取静压转台空间位置变化时各支承油垫的油膜厚度,建立重载静压转台多自由度振动平衡模型,分析不同加载条件及不同转速下的动态响应,揭示各影响因素对重载静压转台刚度的影响规律;搭建缩尺模型的静压实验台,测试不同供油流量、不同加载位置、不同转速对静压实验台油膜厚度的变化情况,验证理论模型的正确性。  (4)以双圈导轨、大直径的重载静压转台为研究对象,引入导轨加工轮廓误差曲线,建立考虑导轨加工轮廓误差的重载静压转台动力学模型,探究导轨加工轮廓误差曲线对其运动精度的影响,采用傅里叶级数拟合导轨加工误差轮廓曲线,分析误差轮廓的波长、幅值及转台转速、偏载等对重载静压转台轴向运动误差和角运动误差的影响;采用SP激光几何测量仪对静压转台双圈导轨的平面度进行测量,拟合内外圈导轨的加工误差轮廓曲线,预测重载静压转台最大加工误差。  (5)搭建重载静压转台支承性能测试平台,形成一套完整的重载静压转台支承性能现场测试方法。以某重型机床企业直径5米的重载静压转台为载体,结合现有的测试装置与方法,完成测试平台总体方案设计及各类传感器布置,开发一套数据采集软件,通过不同工况下的实验研究揭示重载静压转台运转中的“章动”现象。将测试平台的测试方法在其他重型机床企业的重载静压转台上推广应用。
其他文献
随着科学技术的不断发展,化工机械设备也更加趋向于专业化、精准化以及复杂化,化工设备安装工作也相对更加困难.因此,在化工设备使用过程中,必须高度重视设备安裝工艺技术,解
为给牛乳微波杀菌的工业化生产提供可靠的理论技术支持,本文首先进行了牛乳微波杀菌和热力杀菌的对比试验,比较用水浴加热和在不同微波功率下的微波加热杀菌达到同样温度时的
该文围绕"长安之星"AMT项目的开发,基于将"长安之星"AMT产品推赂市场的角度出发,较为全面地对电控AMT的换档品质进行了研究.该文主要进行了以下几个方面的研究工作并取得了相
本文在弧齿锥齿轮数控研齿机的数控结构和运动模型方面进行了一些探讨与研究:1.根据弧齿锥齿轮啮合理论实现了弧齿锥齿轮齿面的仿真、接触轨迹线和传动误差的分析.2.建立了数
近年来,国际经济增长动力减弱,呈现复杂变局.国内经济当前经济运行稳中有变,变中有忧,经济面临下行压力加大,变压器市场竞争越来越激烈.保定天威保变电气股份有限公司(以下简
期刊
目前,以旋转填料床为结构特点的超重力技术已在水脱氧、聚合物脱挥、尾气脱硫及精馏工程等分离领域得到广泛应用,有望成为21世纪化学工程的支柱技术之一。然而,相对工程应用来说
期刊
汽轮机已经广泛的应用于各个动力领域,其中电厂的应用已经相当的广泛。汽轮机的进汽压力、速度、流量对于汽轮机的运转工况都有直接的影响。目前国内外的研究主要集中在对汽轮
近年来,我国的人口老龄化加快,人工成本增加。传统的人工焊接属于劳动密集型行业,自动化焊接能节省更多的人力,减少工人的劳动强度,同时焊接自动化技术能提高生产效率,增加经济效益