外文翻译-研究印制电路板钻孔机圆弧型空气静压轴承

学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 1 C 附件 C：译文 研究印制电路板钻孔机圆弧型空气静压轴承 M. F. Y. P. . D. 国立彰化师范大学机械技术研究所，台湾 彰化 50058） 摘要 本文介绍分析了圆弧型槽式静压轴承静态特性的电阻网络法（ 发展。通过本研究，非均匀复杂几何气膜间隙，由于外部非对称变形造成轴和轴承弧形之间发生偏差等对轴承的影响都考虑在内。 关键词： 电阻网络法；圆弧型空气静压轴承；非均匀力 专 业术语 a 节流面积 , 1 5 流量系数方程 5 流量系数方程 刚度 , m 3 流量系数方程 孔流量系数 进料孔直径 , s 精密钢轴向导的直径 , L 承载力 , 重力加速 度 , m/w 槽宽度 , m hi,j 轴承薄膜差距区域 , m 轴承薄膜差距区域平衡位置 , m 槽深度 , m j, i+1, j+1 气体质量流量在内，外参考区 ,kg/s M 在水平轴承分裂次数 气体通过进料孔的质量 ,kg/s N 在垂直分工的轴承数量 环境压力 , kg/s 供应压力 , kg/导教师评定成绩 (五级制 )： 指导教师签字： 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 2 C 深处压力 , kg/i,j 轴承分布压力 R 轴承半径 , 气体常数 , m/K 参考距离 T 绝对温度 , K 参考距离 a 偏角 , 偏角 , 偏角 , 气体热绝缘指数 粘度系数 , kg s/ 气体密度 , kg/ 孔出口流量系数 电阻网络法的角坐标 , 文章大纲： 附录 A 参考文献 从理论的角度上来看，空气静压轴承涉及到两个表面之间的气体流动研究，和这两种表面的距离相比，轴承尺寸是非常小的。这些轴承已经牢固建立在 密磨削，机械加工孔中。图 1显示了传统气浮直线轨道系统，其中 1和 7为刚度轴承前视图。这些轴承是用来承受表面重量，主轴加工力和外部干扰的。 轴承 2作为机械向导，另一个盘型弹簧补偿器轴承则被导轨 6使用 1。在定位精度方面，气膜润滑进给驱动系统优于线性滑动导轨，因为空气气膜给予数量非常小的摩擦。但线性导轨动态特性优于气膜润滑，因为气膜较低的刚度稳定性差。图 2显示了 中 Y 轴导轨精确定位的混合系统是由两个线性滑块为主要向导，两个圆弧式静力线性 8作为辅助导轨，珠滚丝杠、直线标量、伺服电机。提出了一种新型的混合导轨系统虽然可以减少摩擦，但可能会增加的线性导轨系统的学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 3 C 动态行为。如图 3所示，圆弧型气浮直线导轨系统由两个圆弧式气体静压轴 承与精密钢轴导轨组成。 图片 图片 图片 这项工作分析了复合节流气体轴承圆弧式浅槽加工轴向和周对轴承表面 ,沿著它提供的气流量等。首先分析了在水平槽的一个矩形气体轴承的电阻网络的方法(2，中村 3报道了与横向和纵向推力轴承的矩形凹槽理论分析。 陈等人提出一个统一的气隙条件下单瓦轴承的静态特性，分析了文献 5的气体静压轴承的静态特性和 X 形沟槽的 有限元算法。本文的目的是澄清槽气静压轴承弧型的行为。空气轴承的类型包括四个轴向和圆周型槽类型，如图 4所示。本研究形成了以一种用数值的方法来表达润滑这种类型的轴承。此外，我们还提出一种用计算机程序处理复杂几何的非均匀性气膜与轴承间隙间的问题，这是由非均匀外部力量造成的。可以看出错位效应之间的轴承和钢轴向导会降低轴承的行为 ,如承载力、刚度等。 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 4 C 图片 图 5(a)显示所提出的局部视图轴承轴向直槽的专用设备。计算了压力分布在参考区域中 ,一种计算机程序描述的连续性质量流率的设计与开发。流量平衡的满意度在参考区域虚线球门区在图 5(a),可以被描述成 (1)+mi 图片 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 5 C 利用有限差分形式 ,我们可以获得 ,流出来的参考区域由于压力如下 : （ 2） （ 3） 我们也可以获得流入参考区域如下 : （ 4） （ 5） 其中，为粘性系数， （ 2），（ 3）及（ 4）代入式（ 1），并让 s， y，我们获得有限差分形式 下： （ 6） （ 7） 图 5(b)显示支座与圆周圆弧式的最佳状态。 （ 8） （ 9） 以类似的方式 ,其值 （ 10） （ 11） （ 6），（ 8）和（ 10）考虑轴承，是受下列边界条件的压力分布。在洞口周围流入如图所示的虚线点连续性方程求解区域的边界条件。 图 6，可表示如下： （ 12） 小输入流量表示为： （ 13） 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 6 C 图片 在一个固有的补偿节流，通过这些地区的空气流动时，应当表示为 A = k（ H +汞柱），其中一个流入孔直径比突槽的宽度小。在这 种情况下，一个流入孔直径比突槽的宽度的关系为 a=（ H+2H +汞柱）。在亚音速和超音速条件可以计算如下： （ 14） 其中 是热绝缘气体指数， 7显示了有限差分网格，其中在轴向方向的对外边界条件 （ 15） P|1,N=1 图片 圆周周期性条件，由于对称几何图形可以描述为 （ 16） （ 6） ，（ 10），（ 13）和（ 14）与上述边界条件可以解决使用超松弛逼近法。拟由图所示 8。 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 7 C 图片 在考虑整个 Pi,载能力 计算，其中 （ 17） (Pi,j刚度和承载能力的衍生的对偏心或偏斜 ,可描述为 : （ 18） 气膜将是相同的空气之间的轴和轴承到处空载时，如果轴与轴承之间倾斜，气膜差距 用一个函数 表示，这使得薄膜厚度表示为 6: (19)h=h0 轴承和轴之间复杂的差距变化，应进行修改，包括角度偏差非对称负载的“ F”，如图所示 9，其中表示对 平面倾斜角，是在 平面上显示，的非对称负载，分别的 X - 后，在 平面轴承截面是一个截面学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 8 C 椭圆形。 这里 S 是从轴的交叉图中每个部分轴承圈中心的距离，图 A 介绍了气隙计算过程，图 10描述了主轴的差距与失调角的变化，其中 = =膜分配差距不再是对称的。这将减少承载能力，刚度和动 态行为。 图片 图片 圆弧型的空气静压轴承的静态性能包括线性导轨的承载能力，刚度，轴承率和流量。在接下来的部分中，我们介绍空气静压推力轴承的相关特性。图 11显示了由可以看出，在每个压力源点有四个明显的高峰。它们计算压力为 6 其他尺寸如图 4所示，槽深度 0 w 是 图 11显示，流入孔周围的压力分布较高，源点到周围速度较缓的地方压力减小。除了轴承的压力分布， 我们也取得了伴随着不同的轴承间隙承载力、刚度、流量等不同的差别。 学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 9 C 图片 图 12和图 13显示了槽深度和槽宽度分别对承载能力的影响。可以看出，当槽深度和槽宽度都保持不变，越小的初始间隙，轴和轴承间电弧负载能力越大。这些数据还表明，孔直径和供应压力保持不变，增大槽宽度，能提供更大的承载能力。此外，承载能力也受孔直径大小的影响。图 14所承载能力的孔直径成正比。虽然流入孔的直径不同，气膜间隙的承载能力几乎是相同的 。 图片 12. 不同凹槽深度对承载能力的影响。 图片 13. 不同凹槽宽度对承载能力的影响。 图片 14. 不通流入孔径在不同初始间隙对负荷能力的影响。 图 15显示槽宽度对节点刚度的影响。可以看出，初始刚度与膜间隙是成正比的。增大气膜间隙能减小刚度，增大槽宽度能更大的降低刚度。换句话说，当槽宽很学本科学生毕业设计（论文）附件 附件 C：译文 10 C 小，则刚度很大。如果采用低宽度，刚度要好得多。另一方面，大的间隙范围内，刚度是基本保持不变的。 图片 15. 不同槽宽度对初始刚度的不同影响。 图 16显示改变初始间隙间隙率对承载能力的影响。其中空气间隙是对称的，它表示，偏心率与负载能力成正比，降低初始间隙间隙能提供更大的承载能力， 图 17显示了负载的偏心率变化的能力在不同的初始缝隙通关的影响，其中空气间隙的非对称 = =通过图 16和图 17比较，我们可以看到，错位效应会降低负载能力。 图片 16. 初始间隙间隙偏心