【液体静压导轨动态特性分析1300字】

液体静压导轨动态特性分析综述液体的静压导轨在工作时会受到切削力以及传动部件产生的激振力等干扰力作用，虽然这种振动十分微小，但是一旦出现在实际加工过程中，就会使得工件的精度大大下降。因此，这种干扰力引起的振动，需要极力避免。所以下面的内容就是为了研究如何规避微扰动振动等，对于工作中的液压导轨的影响。相关振动数学模型的建立建立如图所示的导轨扰动示意图以及矩形油膜油垫示意图。导轨初始状态的力平衡方程：工作时的力平衡方程：其中：M为滑块质量F1为下油垫油膜的瞬时承载力F2为上油垫油膜的瞬时承载力而上面的公式就是计算相关导轨的力学方程，它把导轨的滑块在受外力时的运动状态清晰地描述出来。而瞬时流量是具有连续性的：其中：指的是流入的支撑流量通过封油边流出的流量指压缩前的体积指的是挤压体积代表的是润滑油弹性系数因为系统供油是定流量的，所以:由第三章可知，封油边上的液体压力是呈现线性分布的，不难得出：其中：代表X方向的封油边的流量表示Y方向的封油边的流量对上面式子的两边进行求导变换，可以得出：又由第三章可知，缝隙中的流量计算公式为：通过将以上两式联立，可以得出关于封油边在X,Y方向的相关压力分布。而在油腔压力下所排出的相关油液流量的表达式为：而油膜阻尼的计算公式为：从该计算公式中，容易发现液压导轨是有阻尼特性以及刚度的，并且油膜厚度在导轨受到外力时，会有衰减迹象。液压导轨相关动态性能只有单位阶跃输入得到响应，才能对二阶的振动系统动态性能进行判断。原因主要有两点：①产生阶跃的输入，相比较而言是容易的，并且系统还因此容易相关的输入响应；②在生产生活中，阶跃输入通常是很难被采用的，它的缺点远大于普通输入。导轨的调整时间与阻尼比当初始状态时，系统往往会受到（小扰动载荷）的影响，而的表达式为：又因为，所以：接着再对上式进行相关变换，可以得到：进一步发现：而对于相关的阶跃载荷在过渡过程中，体现性能好坏的评价参数往往以调整时间Ts以及阻尼比δ为标准，相关计算公式如下：导轨油膜厚度因为静压导轨系统存在着复杂性，所以对不同的导轨来说，油膜厚度的影响也是各不相同的，通常无法定量地给出最合适的设计厚度。通过研究可知，油膜厚度的增大，将会使得系统的阻尼比不断地减小，阻尼耗散能力也会减小，所以相关导轨的调整时间也会不停增大。通过相关分析，所得结果如图4-2和4-3所示。图4-1油膜厚度与调整时间、阻尼比关系图4-2油膜厚度与动刚度、固有频率关系根据对所得数据曲线图分析可知，设计油膜厚度通常需要取得小些，一般建议为20μm到40μm。而对于重载导轨，由于其功率损失较大，因此建议油膜厚度在30μm到60μm取值。滑台质量导轨滑台的质量增大，将会让系统的调整时间，显著提高。同样的，如果导轨滑台的质量增加了，那么系统阻尼比也会减少。导轨的质量增加，那么就会使得导轨的固有频率降低，系统的动刚度就增大了。而相关的调整时间以及阻尼比随滑台质量变化的曲线和固有频率以及动刚度随滑台质量的变化曲线如下面两图所示：图4-3质量的变化曲线封油边宽度如下图所示，两个图表示的是封油边的宽度对导轨动态