速度滑移下液压主轴轴心轨迹动态研究

作     者：陈东菊 薛斌 高雪 范晋伟 张飞虎 CHEN Dongju;XUE Bin;GAO Xue;FAN Jinwei;ZHANG Feihu

作者机构：北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124 哈尔滨工业大学宇航学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2017年第49卷第1期

页      面：95-102页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51475010 51105005) 北京市科技新星资助项目(Z161100004916156) 

主　　题：液压轴承 速度滑移 轴心轨迹 特征系数 偏心质量 

摘      要：基于载荷增量法和扰动压力法,研究液体液压主轴系统的动态性能。通过有限差分法求解计入微尺度速度滑移效应的不定常油膜压力分布的雷诺方程,并得出非线性油膜力。应用载荷增量法和扰动压力法求解反映油膜动态特性的4个动态刚度和阻尼系数,并用于转子轴心轨迹的动力学描述,求解存在偏心质量下的转子轴心轨迹,实现液压主轴系统的流-固耦合分析。研究结果表明:速度滑移对液压主轴的动态刚度和阻尼性能造成了一定的影响。动刚度系数Kxx、Kxy、Kyx和Kyy受滑移影响降低的最大比率分别为4.85%、4.85%、7.20%、7.16%,速度滑移降低了油膜阻尼系数Cyx、Cxy和Cyy,阻尼系数Cxx受滑移影响比较复杂;随着转子偏心质量距的不断增加,主轴轴心运行轨迹在不断扩大,系统的稳定性不断降低。最后,通过液压主轴回转精度实验验证了轴心轨迹模型的正确性和有效性。