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摘 要
Abstract
目 录
主要符号表
第 1 章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.2 气体静压轴承的国内外研究现状及分析
1.2.1 气体润滑轴承及其相关理论的发展概况
1.2.2 气体静压轴承的静态特性研究综述
1.2.3 气体静压轴承的动态特性研究综述
1.2.4 国内外文献综述简析
1.3 本课题主要研究内容
第 2 章 小孔节流式气体静压主轴的静态特性分析
2.1 引言
2.2 模型假设及 Reynolds 方程
2.2.1 模型假设
2.2.2 气体静压润滑的基本方程组
2.2.3 Reynolds 方程及其不同形式
2.3 气体静压轴承静态特性的工程计算方法
2.3.1 径向轴承的静态特性求解方法
2.3.2 止推轴承的静态特性求解方法
2.3.3 轴承静态特性分析软件的开发
2.3.4 气体静压主轴的初步设计
2.4 气体静压轴承的有限元解法
2.4.1 计算软件的对比与选择
2.4.2 计算实例的的有效性验证
2.4.3 有限元方法的边界条件分析
2.4.4 联合应用 ANSYS 与 MATLAB 求解静压问题的流程
2.4.5 求解工作点的根迭代法
2.5 有限元方法的计算结果与分析
2.5.1 径向轴承静态特性的有限元计算结果
2.5.2 止推轴承静态特性的有限元计算结果
2.5.3 轴承结构变形的计算结果
2.6 本章小结
第 3 章 小孔节流式气体静压主轴的动态特性分析
3.1 引言
3.2 止推轴承质量-气膜系统动力学模型的建立
3.2.1 单孔开式止推轴承模型
3.2.2 止推轴承的动力学基本方程
3.2.3 动力学方程的线性化及轴承稳定性条件
3.3 止推轴承质量-气膜系统动力学模型的求解
3.3.1 动力学方程组的数值计算方法
3.3.2 线性化模型的时域分析结果
3.3.3 模型数值计算结果分析
3.3.4 多孔止推轴承稳定性分析
3.4 静压轴承的微振与压力陡降现象分析
3.4.1 Navier-Stokes 方程与湍流模型的选择
3.4.2 COMSOL Multiphysics 软件中流体动力学模型的建立
3.4.3 CFD 模型计算结果对轴承微振现象的解释
3.4.4 CFD 模型计算结果对压力陡降现象的解释
3.5 本章小结
第 4 章 静压主轴系统的制造与性能测试
4.1 引言
4.2 气体静压主轴的制造
4.2.1 轴的加工及切削变形补偿方法
4.2.2 径向轴承与止推轴承间隙的在位测量方法
4.2.3 节流器的制造与检测
4.3 气体静压主轴的装配
4.3.1 节流器的安装工艺分析
4.3.2 气体静压主轴的装配工艺
4.4 气体静压主轴的性能检测与结果分析
4.4.1 浮板变形的测量
4.4.2 止推刚度的测量
4.4.3 径向回转精度的测量
4.4.4 轴向回转精度的测量
4.5 本章小结
结 论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明
致 谢
