[發(fā)明專利]一種靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊溫升控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010316808.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111503152B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張艷芹;羅義;陳立娟;高偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06;F16C33/04;B23Q1/01
• 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)明提供了一種靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊溫升控制方法，步驟如下：根據(jù)靜壓圓導(dǎo)軌上相鄰油墊間縫隙油膜的流動機理，確定產(chǎn)生周期性熱影響的區(qū)域；獲取靜壓圓導(dǎo)軌的周期性熱影響參數(shù)，并計算產(chǎn)生周期性熱影響的區(qū)域內(nèi)靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊周期性熱影響系數(shù)；然后建立油墊溫升控制方程并計算靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升，建立靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升模型；最后根據(jù)靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升模型調(diào)整靜壓圓導(dǎo)軌的液壓系統(tǒng)供油溫度。本發(fā)明用于提高靜壓圓導(dǎo)軌推力軸承加工性能及運行精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于靜壓導(dǎo)軌控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊溫升控制方法。

背景技術(shù)

目前，大型數(shù)控加工設(shè)備對工作臺的承載能力、加工精度和運行穩(wěn)定性的要求越來越高，其中，支撐工作臺的靜壓導(dǎo)軌就是大型數(shù)控設(shè)備中的關(guān)鍵裝置之一。靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的潤滑油經(jīng)節(jié)流器輸入到導(dǎo)軌面的油腔，形成承載油膜，使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦狀態(tài)。

靜壓圓導(dǎo)軌采用斜面油墊的形式可以適當(dāng)?shù)奶岣哽o壓軸承的承載能力，但是當(dāng)靜壓圓導(dǎo)軌的剪切流量大于壓差流量時，相鄰的油墊之間就會產(chǎn)生熱影響問題，目前的靜壓圓導(dǎo)軌供油設(shè)備由于未考慮該熱影響問題，其供油的溫度是恒定的，當(dāng)轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動越快，相鄰油墊之間的熱影響就越嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致潤滑失效，直接影響到了零部件的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊溫升控制方法，可以提高靜壓圓導(dǎo)軌推力軸承加工性能及運行精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊溫升控制方法，包括以下步驟：

根據(jù)靜壓圓導(dǎo)軌上相鄰油墊間縫隙油膜的流動機理，確定產(chǎn)生周期性熱影響的區(qū)域；

獲取靜壓圓導(dǎo)軌的周期性熱影響參數(shù)，并根據(jù)周期性熱影響參數(shù)計算產(chǎn)生周期性熱影響的區(qū)域內(nèi)靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊周期性熱影響系數(shù)ξ；

根據(jù)靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊周期性熱影響系數(shù)ξ建立油墊溫升控制方程并計算靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升，建立靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升模型；

根據(jù)靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊油膜溫升模型調(diào)整靜壓圓導(dǎo)軌的液壓系統(tǒng)供油溫度。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

進(jìn)一步地，上述周期性熱影響參數(shù)包括油腔長度l，油液動力粘度μ，腔壓ΔP，轉(zhuǎn)臺角速度ω，油墊斜面與水平面形成的夾角α，單個油墊一側(cè)的油膜厚度h₁，徑向內(nèi)側(cè)油腔和徑向外側(cè)的左右兩側(cè)均設(shè)有封油邊，徑向內(nèi)側(cè)油腔左右兩側(cè)封油邊中心到靜壓回轉(zhuǎn)中心的距離r₁和/或徑向外側(cè)油腔左右兩側(cè)封油邊中心到靜壓回轉(zhuǎn)中心的距離r₂。

進(jìn)一步地，上述靜壓圓導(dǎo)軌斜面油墊周期性熱影響系數(shù)其中，ξ₁為徑向內(nèi)側(cè)矩形腔斜面油墊周期性熱影響系數(shù)，ξ₂為徑向外側(cè)矩形腔斜面油墊周期性熱影響系數(shù)。

進(jìn)一步地，上述徑向內(nèi)側(cè)矩形腔斜面油墊周期性熱影響系數(shù)ξ₁的計算公式為：

其中，K₁和K₂為結(jié)構(gòu)參數(shù)，K₁＝6μl，K₂＝h₁(h₁-ltanα)。

上述徑向外側(cè)矩形腔斜面油墊周期性熱影響系數(shù)ξ₂的計算公式為：

進(jìn)一步地，上述單個油墊溫升控制方程為：

ΔT＝T_i(1+ξ)-T₀