气浮支承论文-于普良,李双,胡江山,郭永兴,丁喆

气浮支承论文-于普良,李双,胡江山,郭永兴,丁喆

导读:本文包含了气浮支承论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:气浮支承,辐射状均压槽,承载力,刚度

气浮支承论文文献综述

于普良,李双,胡江山,郭永兴,丁喆[1](2019)在《辐射状均压槽气浮支承静态性能仿真研究》一文中研究指出为提高静压气体轴承静态特性,设计了一种新型径向槽结构静压气体轴承。建立了径向槽结构静压气体轴承CFD模型,分析了径向槽结构深度、半径、数目、角度和供气压力对静压气体轴承承载能力和刚度的影响。静压气体轴承承载能力随槽结构深度、数目、角度和供气压力增加逐渐增大,槽结构数目和供气压力对其承载能力影响尤为显着;静压气体轴承承载能力随槽结构半径增加先增大后减小;静压气体轴承径向槽结构深度、数目、角度、半径和供气压力影响静压气体轴承刚度及其刚度峰值所在的气膜厚度,槽结构半径、数目和供气压力对刚度值影响显着,槽结构角度和半径对静压气体轴承刚度峰值所在的气膜厚度影响显着。辐射状均压槽气浮支承静态性能仿真研究,为高承载和高刚度气浮支承研究发展奠定了良好的理论基础。(本文来源于《自动化仪表》期刊2019年01期)

汪俊伟[2](2017)在《基于气浮支承式触针测量系统的研究》一文中研究指出随着精密和超精密制造技术水平的不断提高,对表面形貌测量技术的要求也越来越高。杠杆触针式表面形貌测量仪器动态响应快,测量分辨率高,结构简单。但杠杆结构会给测量结果带来非线性误差,影响测量精度。为此,本文采用了一种触针轴垂直运动并在垂直方向上进行计量的气浮支承式触针测量方法,改变了杠杆式触针的测量结构,可用于高精度的表面形貌测量。本文的主要研究工作如下:1、研究了气浮支承式触针测量理论和方法,设计了一种基于气浮支承式触针测量结构。建立了支承式触针测量系统的运动模型,研究了测量系统运动质量、固有频率、阻尼比、运动速度等对测量系统动态响应力影响;分析了触针系统针尖飞行轨迹影响因素、触针系统跟随特性及接触变形特性。分析结果为气浮支承式触针测量系统的设计提供了理论依据。2、结合气浮支承式触针测量方法对触针轴的支承要求,根据气体雷诺方程求解气浮支承的压力分布,研究了气浮支承的供气压力、偏心率、支承间隙、节流孔半径对触针轴支承能力的影响,为保证触针垂直方向上运动提供了理论基础。3、研究了常用的测量力控制方法,设计了基于Maxwell线圈的测量力控制系统,通过对线圈优化实现了测量力在测量范围内恒力的要求,实验测试结果显示在测量范围内测量力变化能基本稳定在2mN内。4、搭建了气浮支承式触针测量系统实验装置,对测量系统进行精度测试,使用标准粗糙度样板对测量系统进行标定,并进行重复性测量试验,最后并给出对常见工程表面的测量实例,结果显示测量系统能满足工程表面测量要求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

谢建[3](2016)在《压电主动控制气浮支承的结构设计与特性研究》一文中研究指出气浮支承广泛应用于精密制造装备工作台、IC制造、高精密加工机床、光学测量设备等。气浮支承的承载力、动刚度和稳定性是影响装备动力学特性,进而影响精度的主要因素,承载力不足、动刚度低是限制其在精密加工工作台中应用的关键。提高气浮支承的承载力和动刚度、提高其抗扰动能力具有重要的工程实用价值,也是业界的研究难点和热点。本文提出采用陈列式压电作动器动态改变气浮支承的结构形状,动态改变气膜形状及气隙流场分布状态,从而显着改善气浮支承的承载力和动刚度。论文的主要工作和创新如下:首先,通过对主动气浮支承总体方案进行分析,确定气浮支承主要参数,包括外围尺寸、底板厚度、压电元件布局及型号选择等,完成气浮支承基本结构设计。其次,在设计出的气浮支承结构基础上,结合所采用的压电陶瓷实验特性,推导出各驱动电压下压电元元件出力与最大位移的函数关系。运用Pro/E建模软件完成气浮支承的建模及结构简化,然后导入到ANSYS有限元软件中,完成在一系列恒定电压下下底板的变形仿真分析,以及对整个气浮支承进行模态分析。最后,搭建气浮支承实验测试平台,运用实验设备对已经设计出来的气浮支承样机进行模态实验和在不同驱动电压和不同频率正弦电压下下底板变形实验。通过实验证明了有限元分析的正确性,为实现气浮支承的实时控制打下基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-06-30)

朱定玉[4](2016)在《压电主动控制气浮支承动刚度增强机制研究》一文中研究指出空气静压支承是超精密制造装备中的关键部件,因其具有几乎零摩擦、无发热、隔离振动传递效果好等优点,广泛应用于超精密机床等代表最高水平的尖端制造装备。然而,提高气浮支承的承载力与刚度是使其满足超精密加工需求的核心。通常通过增加供气压力、降低气膜厚度、优化支承结构等手段来提高刚度特性,本文试图利用阵列式压电陶瓷结构改变气膜形状,以提高承载力与支承刚度。为了实现上述目标,本文围绕非均匀气膜承载力与动刚度增强机制这个关键问题展开研究。为了研究压电主动控制气浮支承动刚度增强机制,本文主要进行以下研究工作:建立稳态气膜力学模型,构建非均匀气膜结构模型;运用流体仿真软件进行非均匀气膜静态仿真,分析非均匀气膜相比均匀气膜承载力与刚度的变化,阐述压电陶瓷恒定驱动电压对于非均匀气膜气膜承载力与刚度的影响;设计气浮支承实验平台,进行静载实验验证。采用摄动法计算润滑气膜动刚度,分析气浮支承动刚度特性;采用CFD动网格技术进行非均匀气膜动态仿真分析,阐述动态变化电压的频率和幅值对于动刚度的影响;设计动刚度测试实验方案,进行动刚度测试实验验证。本文通过上述的研究,揭示不同形状非均匀气膜形状承载力与刚度的变化规律,阐明了阵列式压电陶瓷改变气膜形状、增强动刚度的机制,为高性能运动支承部件的设计提供理论基础与技术支持。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-16)

易嘉靖[5](2016)在《液晶显示屏检测仪器气浮支承系统设计研究》一文中研究指出基于气体润滑理论构建的非接触气浮传输系统具有精度高,摩擦小,对被测工件无接触损伤等优点,是液晶平板显示屏自动光学检测仪器的核心部件之一。本文主要针对液晶平板显示屏自动光学检测仪器气浮传输系统中支承气膜的性能进行研究,进而对其主要部件静压气浮板的结构进行优化设计。在全面比较小孔、毛细管、多孔质等多种节流器节流效果的基础上,结合液晶显示屏大、轻、薄的结构特点,设计了毛细管节流方案,并构建了毛细管节流单元的结构模型,对单元模型中气体流动的过程进行了理论分析,得到了模型参数与气膜承载力、质量流量等的函数关系。借助FLUENT软件包,选择层流模型,对气浮支承单元的流场进行了数值仿真;基于控制变量法,详细研究了毛细管半径、气膜厚度、供气压力等模型参数对支承气膜压力、速度分布,质量流量,平均承载力的影响,据此对气浮支承单元模型进行了优化;对气浮板支承流场进行了叁维建模,通过仿真比较了通孔阵列不同排布下支承气膜的性能,得出了通孔的最佳排布模式。在理论研究和仿真分析基础上,对气浮板结构进行了工程优化设计。通过对液晶平板显示屏自动光学检测仪原理样机气浮支承系统的检测,结果表明工作时气浮间隙不大于50μm,气浮间隙的重复性、稳定性均符合项目要求。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2016-04-01)

李松[6](2015)在《基于静压气浮与音圈电机复合支承的主动隔振系统的研究》一文中研究指出随着航天技术、微电子技术以及精密与超精密加工与测量等学科的逐步发展,对于所需产品的精度要求越来越高,对仪器的抗振性和动态稳定性的要求也越来越高。大型超精密制造设备、高精度测试测量设备、大型精密实验装备等等都建立在隔振基座之上,而气浮隔振平台具有很好的隔振效果,因此气浮平台的隔振技术是当前研究的一项关键课题。传统的被动隔振只能依靠台体自身的隔振效果来抑制噪声,对于一些要求台体振动速度更小、固有频率更低的精密实验不能满足要求,因此在此引入了主动隔振技术。本课题便设计了一种采用音圈电机作为主动作动器的主动控制方法,实现隔振系统的低振动速度和低固有频率。课题的主要研究内容如下,首先根据隔振系统的功能要求,设计相应的主动隔振单元的机械结构,并针对所设计的静压气浮结构中气室的气压、体积和承载面积等物理因素对系统的刚度和阻尼等系数进行公式推导,建立其物理模型。建立六自由度运动学模型并推导分析,得出音圈电机对隔振平台各位置传感器的影响。其次,建立主动隔振系统模型,设计并分析了静压气浮初步定位、精确定位以及主动控制叁方面的控制策略,并着重对隔振的主动控制方法进行研究与研究。最后本隔振系统采用隔振性能最佳的复合反馈PID控制。再次,根据复合控制方法,设计一种低频高增益线性放大器,利用数据采集模块采集振动信号,根据所编写控制程序计算输出信号驱动音圈电机,抑制振动信号。最后,对主动控制隔振平台进行实验分析。对所设计振动信号调理电路进行频响测量实验,在输入与输出信号之间具有优良的频响特性。对隔振系统采用主被动控制时的隔振效果以及定位精度进行测试,气浮隔振平台施加主动控制后振动速度达到15.2μm/s,比被动控制降低了42.6%;振动加速度有效值(均方根)由476μm/s2减小到了228μm/s2,比被动控制减小了52.1%;固有频率达到1.625Hz,比被动控制降低了40.9%;定位精度达到±4μm,比被动控制提高了33.3%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

肖松文,孙远,韩庆夫,周爱玉,朱涛[7](2015)在《高精度气浮支承转动平台结构设计及精度测试》一文中研究指出针对中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source,CSNS)多功能反射谱仪反射臂对重负载、大行程及高精度的运动要求,采用气浮支承加摩擦轮驱动的组合结构。先通过气浮支承实现反射臂与地面之间无接触无摩擦,再通过摩擦轮驱动实现反射臂绕着样品台中心进行精确定位运动。为验证该方案的可行性进行气浮支承转动平台样机的研制,并通过对气浮支承转动平台的精度测试得知在全行程范围内其单向重复定位精度为0.000 31°,单向定位精度为0.000 9°。试验结果表明气浮支承加摩擦轮驱动的结构能够满足多功能反射谱仪反射臂的运动要求。(本文来源于《核技术》期刊2015年03期)

喻丽华,谢庆生,黄海松[8](2014)在《气浮主轴轴向闭式支承系统静特性数值分析》一文中研究指出求解气体润滑问题的最大难点在于如何获得雷诺方程的精确解。为了提高气浮主轴轴向支承系统的设计精度,在建立小孔节流气体静压止推轴承润滑数学模型的基础上,运用有限元方法对雷诺方程进行离散化。基于MATLAB7.0工具平台,采用超松弛迭代法,开发求解气体静压止推轴承压力方程与静特性的数值仿真软件。以某气浮主轴轴向闭式支承系统静特性参数设计为例,通过数值仿真,获得单侧止推轴承润滑气膜的压力分布,及不同节流孔直径与不同供气压力下的静特性性能;以刚度最大为优化目标,确定该气浮主轴止推轴承的结构参数与操作参数,并由此获得闭式支承系统的静特性。(本文来源于《润滑与密封》期刊2014年09期)

田一夫[9](2014)在《基于气浮支承结构的主动减振系统研究》一文中研究指出随着精密制造和加工、精密光电装备以及航空航天等相关领域的发展,人们对系统结构的稳定性和测量加工的精度提出更严格和苛刻的要求。而限制结构稳定性和系统精度提高的关键因素就是振动干扰的影响,特别是一些低频微振动的影响。低频微振动的影响已经成为制约很多尖端科技发展的瓶颈。针对这种情况,本课题提出了一种基于气浮支承结构的主动减振系统(本文中简称为主动气浮减振系统)。该系统可以广泛应用于精密加工车床,高精度测量系统和微电子加工设备等对振动敏感的尖端设备和系统。该主动气浮减振系统属于一种主被动混合减振系统。其中被动气浮结构主要由空气弹簧和静压气浮两部分组成,两者相互配合可以实现系统的非接触式支承。这种结构是一种刚度极小的被动减振结构,可以高效地抑制来自于环境的干扰。但这种结构也存在一些问题:系统的减振效果往往受结构制约,且对于负载本身产生的振动干扰抑制能力较弱。针对这种情况,该主动气浮减振系统在被动减振结构抑制环境振动干扰的基础上设计基于音圈电机的主动减振单元,进一步提升系统减振性能。本课题首先系统地介绍了主动气浮减振器的结构组成和功能。利用理论推导的方法,分析主动气浮减振器的结构特点,并建立减振器多自由度的模型。其次,根据主动气浮减振器结构特点和功能要求,为其定位系统和减振系统分别设计合适的控制方法。其中定位系统选用气路单元初步定位和电机定位单元精确定位相配合的控制方法;而减振系统则使用了主动阻尼和负刚度复合型控制方法。再次,在该主动气浮减振系统在光刻机系统中的应用背景下,研究如何联合使用多个减振器实现系统多自由度的减振控制目的,并针对多自由度间耦合情况设计了适用于六自由度减振控制的算法和控制系统。最后,在光刻机系统中搭建实验平台,进行主被动减振系统对比实验和系统多自由度减振性能测试。实验结果表明:系统加入主动之后,减振性能得到明显加强,其中系统时域振动速度幅值和固有频率分别减低了约42%和16%。另一方面,实验证明该主动气浮减振系统能够有效抑制系统多个自由度的振动干扰,特别是高频段(10Hz以上)的振动干扰,其抑制效果甚至可以达到80%以上。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01)

许经伟[10](2013)在《精密气浮支承的承载特性分析与仿真》一文中研究指出现代生产对精度的追求极大地推动了测试、光机电一体化和精密加工等技术的发展。精密气浮转台作为大口径非球面回转测量的主要执行机构,其优点是高精度、低摩擦、无污染。平面空气静压止推轴承作为主要的支承部件承担着整个气浮转台及其相关设备的重量,因而提高空气静压轴承的承载能力,就成了气体静压润滑理论研究和空气静压轴承设计的重要内容。对用于精密回转测量的双轴气浮转台中气体静压润滑止推轴承进行研究,基于气体静压润滑理论和计算流体力学,建立静压止推轴承间隙流体仿真的控制方程,采用有限体积法中的二阶迎风格式离散。建立几何结构和网格模型,进行入口压力、出口压力和壁面等边界条件设置,运用FLUENT软件从优化轴承结构角度进行仿真模拟。计算结果表明,在单一圆形气腔结构中:供气孔分布圆半径在55mm附近时气体消耗量最少,65mm附近时静承载力最大,单位载荷气体消耗率最低;对于单排供气来说,30。均匀排列形式具有最大的静承载力,60。非均匀排列形式的气体消耗量和单位载荷气体消耗率最小。在单一均压槽结构中:对于双排供气,交错分布优于顺序分布;小于22μm气膜条件下,双排均压槽的静承载力和静刚度大于单排均压槽,单排均压槽的单位载荷气体消耗率要小;对于提高静压轴承承载能力,开设双排连接型均压槽较优。通过对仿真模拟结果进行分析,在保证测试系统稳定的基础上,提出了静承载力和静刚度最大值时静压气浮轴承的结构形式,满足精密测量技术对双轴气浮转台的承载要求,对工程实践中静压止推轴承设计仿真工作有指导意义。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2013-03-01)

气浮支承论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着精密和超精密制造技术水平的不断提高,对表面形貌测量技术的要求也越来越高。杠杆触针式表面形貌测量仪器动态响应快,测量分辨率高,结构简单。但杠杆结构会给测量结果带来非线性误差,影响测量精度。为此,本文采用了一种触针轴垂直运动并在垂直方向上进行计量的气浮支承式触针测量方法,改变了杠杆式触针的测量结构,可用于高精度的表面形貌测量。本文的主要研究工作如下:1、研究了气浮支承式触针测量理论和方法,设计了一种基于气浮支承式触针测量结构。建立了支承式触针测量系统的运动模型,研究了测量系统运动质量、固有频率、阻尼比、运动速度等对测量系统动态响应力影响;分析了触针系统针尖飞行轨迹影响因素、触针系统跟随特性及接触变形特性。分析结果为气浮支承式触针测量系统的设计提供了理论依据。2、结合气浮支承式触针测量方法对触针轴的支承要求,根据气体雷诺方程求解气浮支承的压力分布,研究了气浮支承的供气压力、偏心率、支承间隙、节流孔半径对触针轴支承能力的影响,为保证触针垂直方向上运动提供了理论基础。3、研究了常用的测量力控制方法,设计了基于Maxwell线圈的测量力控制系统,通过对线圈优化实现了测量力在测量范围内恒力的要求,实验测试结果显示在测量范围内测量力变化能基本稳定在2mN内。4、搭建了气浮支承式触针测量系统实验装置,对测量系统进行精度测试,使用标准粗糙度样板对测量系统进行标定,并进行重复性测量试验,最后并给出对常见工程表面的测量实例,结果显示测量系统能满足工程表面测量要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

气浮支承论文参考文献

[1].于普良,李双,胡江山,郭永兴,丁喆.辐射状均压槽气浮支承静态性能仿真研究[J].自动化仪表.2019

[2].汪俊伟.基于气浮支承式触针测量系统的研究[D].华中科技大学.2017

[3].谢建.压电主动控制气浮支承的结构设计与特性研究[D].华中科技大学.2016

[4].朱定玉.压电主动控制气浮支承动刚度增强机制研究[D].华中科技大学.2016

[5].易嘉靖.液晶显示屏检测仪器气浮支承系统设计研究[D].合肥工业大学.2016

[6].李松.基于静压气浮与音圈电机复合支承的主动隔振系统的研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[7].肖松文,孙远,韩庆夫,周爱玉,朱涛.高精度气浮支承转动平台结构设计及精度测试[J].核技术.2015

[8].喻丽华,谢庆生,黄海松.气浮主轴轴向闭式支承系统静特性数值分析[J].润滑与密封.2014

[9].田一夫.基于气浮支承结构的主动减振系统研究[D].哈尔滨工业大学.2014

[10].许经伟.精密气浮支承的承载特性分析与仿真[D].哈尔滨理工大学.2013

标签:;  ;  ;  ;  

气浮支承论文-于普良,李双,胡江山,郭永兴,丁喆
下载Doc文档

猜你喜欢