уравнения рейнольдса для сферической опоры

УДК 004.942; 519.632;533; 621.822.174Россия, МГТУ им. Н.Э. БауманаОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ" roma-rio@list.ru   ВведениеНа предприятии ОАО "ВНИИИСТРУМЕНТ" совместно с МГТУ им Н.Э. Баумана разрабатывается гамма ультрапрецизионных станков с ЧПУ для алмазного точения, фрезерования и шлифования деталей различного назначения: металлооптики, гелиоэнергетики, оптических элементов, дифракционных решеток, штампов линз Френеля... Станки должны оснащаться на модульном принципе каретками линейных перемещений, поворотным столом и шпинделем на аэростатических опорах с пористыми ограничителями наддува. Аэростатические опоры сглаживают дефекты опорных поверхностей, не имеют трения покоя, а жесткостные и демпфирующие характеристики, трение движения существенно зависят от параметров опор и качества изготовления.Для оснащения станков должна быть разработана серия шпиндельных узлов с различными габаритами, жесткостями и скоростями вращения. В качестве основного предложена схема шпиндельного узла со сферическими опорными поверхностями. Это позволяет упростить сборку и регулировку шпиндельного узла. Использование пористых огра­ничителей наддува вместо жиклеров позволяет увеличить несущую способность, жесткость, демпфирование и виброустойчивость [1, 2]. Режим газовой смазки может оказаться аэростатическим, аэродинамическим или гибридным, поэтому расчеты опор проводятся на основании уравнения Рейнольдса, теории газовой смазки, с учетом всех стационарных слагаемых. Представленная модель будет использоваться для определения эксплуатационных характеристик аэростатических опор (грузоподъемность, жесткость и воздуха) и для  проверки упрощенных решений.1 Постановка задачиНа рисунке 1-а представлена схема шпиндельного узла. В корпусе 2 имеются каналы, подводящие от компрессора сжатый воздух с постоянным давлением pa. Воздух проходит через демпфирующие пористые вставки 3 и зазор между сферическими поверхностями шпинделя 1 и корпуса.  Рисунок 1 -  а - разрез шпиндельного узла; б – основные размеры В нейтральном состоянии шпинделя максимальное давление в зазоре равно половине давления подачи (). При смещении шпинделя давление в зазоре перераспределяется, что приводит к изменению опорных реакций, возвращающих шпиндель в центральное положение. Шпиндель может вращаться с  высокой точностью в слое сжатого воздуха, не касаясь стенок. Размеры и параметры опоры, взятой для расчета, показаны на рисунке 1-б и приведены в таблице 1.Таблица 1.Параметры шпиндельного узла.ПараметрОбозначениеРазмерностьЗначениеНоминальный зазорм

автор: Пошехонов Р. А.

Инженерное образование # 10, октябрь 2012

Расчет сферических аэростатических опор при заданном смещении и скорости шпинделя

Эл № ФС 77 - 48211. Государственная регистрация №0421200025. ISSN 1994-0408

Наука и Образование: научно-техническое издание: Расчет сферических аэростатических опор при заданном смещении и скорости шпинделя