环矩形负压吸附导轨的设计计算与应用

作     者：张星祥 

作者单位：中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：任建岳

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：环矩形负压吸附导轨 误差 优化设计 

摘      要：本文针对目前精密导轨在应用上的一些问题，提出了一种新的导轨副设计方案。详细论述了导轨副的设计过程，运用数学上的拉格朗日条件极值求解法，建立最优化数学模型，求出环矩形负压吸附导轨的结构参数的比例情况，并运用流体力学和气体润滑理论确定了环矩形负压吸附导轨的结构参数、气源气压、承载能力和气膜厚度的确定性结论。针对导轨低速运动时仍可能产生摩擦自激振动的问题，分析了导轨摩擦自激振动的机理，推导出不产生摩擦自激振动的临界速度与导轨副粗糙度的关系，为合理选择导轨的结构及工艺参数提供依据。从而为这种结构形式的负压吸附式导轨的结构参数设计，以及在确定的结构中为其它参数的调整和精度的提高提供了确定性关系。特别在精密检测和精密机械运动中，参数的设定对精度的提高显得尤为的重要。 本文还给出了这种新的环矩形负压吸附式导轨在实际项目中的应用情况，即验证了该种导轨设计的合理性，同时还提出了一些存在的有待于进一步解决的问题。