[發(fā)明專利]一種靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010123009.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111322511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張艷芹;羅義;李曉暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F16N29/00
• 分類號(hào): F16N29/00;G01N11/00;G06F30/20;G06F111/10;G06F113/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能檢測(cè)方法，包括以下步驟：分析靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行特點(diǎn)；根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)油墊周期分布特點(diǎn)，取單個(gè)矩形油腔分析，將矩形油腔分成A區(qū)域和B區(qū)域，設(shè)定靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向以及根據(jù)油墊的基本參數(shù)設(shè)定坐標(biāo)系；根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向和油墊的基本參數(shù)計(jì)算分析矩形油腔A區(qū)和B區(qū)潤(rùn)滑油流速；根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向和油墊的基本參數(shù)計(jì)算分析矩形油腔A區(qū)和B區(qū)潤(rùn)滑油流量；將靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行潤(rùn)滑油流量與穩(wěn)態(tài)流量參考值比較，若低于參考值則及時(shí)更換。本發(fā)明對(duì)有效預(yù)測(cè)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能，提高靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)上被加工工件表面質(zhì)量有著重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油膜潤(rùn)滑性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

恒線速度切削功能是高檔數(shù)控車床必不可少的一項(xiàng)功能，采用該功能可以提高加工效率，并保證被加工面表面質(zhì)量一致性，具有廣闊的應(yīng)用前景。在該模式下，主軸轉(zhuǎn)速隨著工件直徑變化不斷改變，靜壓軸承間隙油膜始終處于由一種穩(wěn)定工作狀態(tài)向另一種穩(wěn)定工作狀態(tài)不斷轉(zhuǎn)變的過(guò)程，這就使油腔壓力存在波動(dòng)，進(jìn)而對(duì)運(yùn)行精度產(chǎn)生影響。基于此，本發(fā)明對(duì)雙矩形腔靜壓推力軸承在轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行狀態(tài)下的潤(rùn)滑特性進(jìn)行理論分析，根據(jù)恒線速度運(yùn)行特點(diǎn)，剖析縫隙油膜流動(dòng)機(jī)理。根據(jù)流體潤(rùn)滑理論，推導(dǎo)出非定常間隙流速方程、瞬時(shí)流量方程，建立恒線速度運(yùn)行工況下的靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)油膜潤(rùn)滑性能預(yù)測(cè)模型。此發(fā)明目的是為了預(yù)測(cè)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能，提高靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)上被加工工件表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行油膜潤(rùn)滑性能檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)雙矩形腔靜壓推力軸承轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行狀態(tài)下的潤(rùn)滑特性進(jìn)行理論分析，剖析縫隙油膜流動(dòng)機(jī)理，推導(dǎo)出非定常間隙流速方程、瞬時(shí)流量方程，包括以下步驟：

步驟A、分析靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行特點(diǎn)，其中具有加速度邊界的縫隙流動(dòng)的流速場(chǎng)由三部分組成：一是由出入口壓差引起的流動(dòng)，流速場(chǎng)呈拋物線型分布，稱為“壓力流動(dòng)”；二是由上平板移動(dòng)對(duì)粘性流體產(chǎn)生剪切作用引起的流動(dòng)，其速度在平板間呈線性分布，稱為“剪切流動(dòng)”；三是由上平板的加速度引起的瞬態(tài)流動(dòng)，速度場(chǎng)呈非線性分布，稱為“加速度流動(dòng)”；

步驟B、根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)油墊周期分布特點(diǎn)，其中油墊在徑向分布著兩個(gè)矩形油腔及兩個(gè)入油孔，取單個(gè)矩形油腔分析，將矩形油腔分成A區(qū)域和B區(qū)域，設(shè)定靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向以及根據(jù)油墊的基本參數(shù)設(shè)定坐標(biāo)系；

步驟C、根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向和油墊的基本參數(shù)計(jì)算分析矩形油腔A區(qū)和B區(qū)潤(rùn)滑油流速：

步驟D、根據(jù)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度方向和油墊的基本參數(shù)計(jì)算分析矩形油腔A區(qū)和B區(qū)潤(rùn)滑油流量：

步驟E、將潤(rùn)滑油流速和潤(rùn)滑油流量與標(biāo)準(zhǔn)參考值比較，若低于參考值則及時(shí)更換。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的步驟B具體為：設(shè)定A區(qū)域?yàn)榫匦斡颓坏淖髠?cè)封油邊，B區(qū)域?yàn)榫匦斡颓坏挠覀?cè)封油邊，設(shè)定矩形油墊長(zhǎng)邊方向?yàn)閤軸，寬邊方向?yàn)閥軸，油膜厚度方向?yàn)閦軸。

上述的步驟C具體為：

推導(dǎo)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行時(shí)單個(gè)矩形腔油墊A區(qū)域潤(rùn)滑油流速方程如下：

其中

推導(dǎo)靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)恒線速度運(yùn)行時(shí)單個(gè)矩形腔油墊B區(qū)域潤(rùn)滑油流速方程如下：

其中