[發明專利]一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法、裝置、檢測裝置、存儲介質及系統

在審

• 申請號: 202010715277.8
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111730410A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 田助新;李波;楊柳;向華
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院;襄陽華中科技大學先進制造工程研究院;襄陽光瑞汽車零部件有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 關向蘭

1.一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移；

根據主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度和軸承油膜力；

根據所述速度、所述位移和所述軸承油膜力計算主軸油膜的剛度系數和阻尼系數。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移之前，還包括在主軸的橫截面建立坐標系，以主軸和軸承的圓心重疊時的圓心位置為原點，相應地，所述主軸油膜的剛度系數和阻尼系數根據以下公式計算得出：

其中，t指的是某一時刻，Δt指的是時間間隔，K_{xx_t}和K_{xy_t}分別指t時刻時主軸油膜在x軸方向受力x軸方向和y軸方向發生位移的剛度系數，C_{xx_t}和C_{xy_t}分別指t時刻時主軸油膜在x軸方向受力x軸方向和y軸方向發生位移的阻尼系數，K_{yx_t}和K_{yy_t}分別指t時刻時主軸油膜在y軸方向受力x軸方向和y軸方向發生位移的剛度系數，C_{yx_t}和C_{yy_t}分別指t時刻時主軸油膜在y軸方向受力x軸方向和y軸方向發生位移的阻尼系數，u_t和v_t分別t時刻時主軸軸心在X軸和Y軸上的速度分量，u_t+Δt和v_t+Δt分別t+Δt時刻時主軸軸心在X軸和Y軸上的速度分量，Δx_t+Δt和Δy_t+Δt分別指的是t+Δt時刻時主軸軸心相對于原點的在X軸和Y軸上的位移，FX_t和FY_t分別指的是軸心位置的在t時刻軸承油膜力在X軸和Y軸上的分量，FX_t+Δt和FY_t+Δt分別指的是軸心位置的在t+Δt時刻軸承油膜力在X軸和Y軸上的分量。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度根據以下公式計算得出：

其中，Δx_t-Δt和Δy_t-Δt分別指的是t-Δt時刻下位于X軸和Y軸的位移。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟根據主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的軸承油膜力包括：

將油膜展開成平面，并對油膜進行網格劃分：z方向上n個點，θ方向m個點；

根據軸心的坐標計算油膜任意網格點處的油膜壓力；

將各點油膜壓力乘以單個網格面積以后累加得到主軸軸心的軸承油膜力。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據軸心的坐標計算油膜任意網格點處的油膜壓力由以下公式計算得出：

其中，*代表無量綱量，h_i為任意網格點(i,j)處油膜厚度，D為軸承直徑，L為軸承長度，f(x,y)為主軸軸心坐標函數，p_i,j為任意網格點(i,j)處油膜壓力。

6.一種靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取模塊，獲取主軸的軸心在其截面所在方向上的位移；

計算模塊，所述計算模塊用于根據主軸的軸心在其截面所在方向上的位移計算出主軸軸心的速度和軸承油膜力；

所述計算模塊還用于根據所述速度、所述位移和所述軸承油膜力計算主軸油膜的剛度系數和阻尼系數。

7.如權利要求6所述靜壓、動靜壓主軸油膜剛度阻尼實時測量裝置，其特征在于，所述計算模塊還用于：

將油膜展開成平面，并對油膜進行網格劃分：z方向上n個點，θ方向m個點；

根據軸心的坐標計算油膜任意網格點處的油膜壓力；

將各點油膜壓力乘以單個網格面積以后累加得到主軸軸心的軸承油膜力。