节流孔直径和分布对静压气浮主轴稳态性能的影响

来源：机床与液压杂志2023年第20期北京时间：

作者：马城辉，王鹏峰，朱远哲，高翔，李孝禄，李运堂

单位：中国计量大学机电工程学院；中国计量大学现代科技学院；中国计量大学机电工程学院；中国计量大学机电工程学院；中国计量大学机电工程学院；中国计量大学机电工程学院

摘要：采用有限元法求解静压气浮主轴内气体流动雷诺方程，计算主轴承载能力、刚度和高度角等稳态性能，研究平均气膜厚度、偏心率、转速不同时直径系数(相邻节流孔直径比)和分布系数(相邻节流孔间隔比)对主轴稳态性能的影响。结果表明：直径系数减小或分布系数增大，承载能力和刚度增大而高度角减小；直径系数和分布系数不变，增大平均气膜厚度，承载能力和刚度减小，高度角先减小后增大；偏心率越大，承载能力越大，刚度越小；转速增加，高度角增大。较小的直径系数和较大的分布系数有利于提高主轴承载能力和刚度，降低高度角；较小的平均气膜厚度有利于提高主轴的承载能力和刚度，较大的偏心率主轴承载能力提高而刚度降低。

关键词：静压气浮主轴;有限元法;直径系数;分布系数;稳态性能

基金资助：浙江省自然科学基金重点项目（LZ23E050002）；国家自然科学基金面上项目（51675498）；浙江省属高校基本科研业务费专项资金（2020YW29）