一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法技术

静压滑动轴承在运转过程中，由于出油口位置、油腔形状和转速的影响，导致各个封油边流出的液压油流量大小不同，降低了静压设备运行的稳定性。为了均衡封油边流量，减小转速对流量分布的影响，提高静压滑动轴承的承载性能和稳定性，本发明专利技术提出一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法。步骤A、建立单矩形腔简化流速矢量。步骤B、建立转台转速矢量，并与液压油流速矢量进行合成得到合速度。步骤C、由合速度分析各封油边流量变化情况，并且进行积分求和计算。步骤D、由流速比得到液阻比，出油口距离封油边的距离越远液阻越大，使用积分比值法计算出出油口的坐标。步骤E、由几何法计算另一油腔出油口的位置。

A Method for Determining the Outlet Position of Hydrostatic Sliding Bearing with Double Rectangular Cavity

During the operation of hydrostatic sliding bearings, due to the influence of the position of oil outlet, the shape of oil chamber and the rotational speed, the flow of hydraulic oil from each sealing edge is different, which reduces the stability of hydrostatic equipment. In order to balance the flow at the sealing edge, reduce the influence of rotational speed on the flow distribution, and improve the load-bearing performance and stability of hydrostatic sliding bearings, the invention provides a method for determining the oil outlet position of hydrostatic sliding bearings with double rectangular cavities. Step A: Establish a simplified velocity vector for a single rectangular cavity. Step B establishes the rotating speed vector of the turntable, and synthesizes it with the hydraulic oil velocity vector to get the closing speed. Step C. Analyse the change of flow rate at each sealing edge by combining velocity, and carry out integral summation and calculation. Step D. The liquid resistance ratio is obtained from the velocity ratio. The farther the distance from the outlet to the sealing edge, the greater the liquid resistance. The coordinates of the oil outlet are calculated by integral ratio method. Step E. Calculate the position of the outlet of another oil chamber by geometric method.

【技术实现步骤摘要】
一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法
本专利技术公开了一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法，属于机械制造领域。
技术介绍
随着机械加工行业的发展，设备的重型化和大型化趋势越来越明显，静压设备的重要性也日益凸显，其中应用最广泛的就是静压滑动轴承。因为其使用液压油润滑，摩擦系数很低，结构简单，便于安装，而且可以再高速重载下运行，并能保证一定的加工精度，所以很适合大型设备的加工。但是在加工过程中，特别是在高速重载的工况下连续运行时，存在承载力下降和运行不稳定的问题。其中，转台转动对静压滑动轴承各个封油边的流量影响很大。因此，本专利技术提出了一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法，目的是平衡由于转速引起的封油边流量分布不均的问题，提高静压滑动轴承运行的稳定性。
技术实现思路
本专利技术是针对静压滑动轴承运转过程中由于转台转动导致的流过各封油边流量不均的问题提出的一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法。通过该方法可以对静压滑动轴承转动时流过各个封油边的流量大小进行分析，从而确定最优的出油口位置，减小各个封油边流量的差异。整个分析过程分为以下几个步骤：步骤A、建立单矩形腔简化流速矢量。在封油边上，假设液压油的流速均垂直于该封油边，其大小与距出油口的距离成反比。步骤B、建立转台转速矢量，并与液压油流速矢量进行合成得到合速度。根据流体运动学知识，两平行平板间流体具有速度梯度，选取平均速度作为在剪切力下流体的切向速度，并在各封油边处与垂直于封油边的流速进行速度合成。步骤C、由合速度分析各封油边流量变化情况，并且进行积分求和计算。将垂直于封油边的流速与剪切速度进行合成。夹角为锐角，则流速增大，夹角为钝角，则流速减小，由于间隙不变，流速增大则流量增大，流速减小则流量减小。步骤D、由流速比得到液阻比，出油口距离封油边的距离越远液阻越大，使用积分比值法计算出出油口的坐标。由于流速之比等于液阻的反比，液阻又与两点之间的距离成正比，利用速度影像法及积分比值法可求得出油口的坐标。步骤E、由几何法计算另一油腔的出油口位置。通过双矩形腔之间的几何关系，使用几何法由其中一个出油口的位置即可求得另一个出油口的位置。附图说明附图1，流速矢量图；附图2，速度梯度图；附图3，合速度及流量大小分布图；附图4，流量计算示意图；附图5，双矩形腔结构图。专利技术效果：本专利技术主要是通过一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法，使用速度影像法和积分比值法计算双矩形腔静压滑动轴承出油口的位置，以解决静压滑动轴承在运行时由于转台转动引起的各封油边流量不均的问题，使各封油边获得较为均衡的液阻和流量，提高静压滑动轴承运行的稳定性。对于单向旋转的工作台可按上述方法计算出油口位置，将两个出油口放置在中线的同侧，对于双向工作的工作台，可根据实际情况将两个出油口分别布置在中线两侧，实现双向优化。该计算方法可以推广到不同腔型的静压滑动轴承用以确定出油口的位置。具体实施方式本专利技术要解决由于转台转动导致的各封油边流量分布不均衡的问题，因此提出了一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法。一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法按以下步骤实现：步骤A、建立单矩形腔简化流速矢量。各个封油边的流速方向垂直于各封油边，大小与出油口与该封油边的距离l成反比。步骤B、建立转台转速矢量，并与液压油流速矢量进行合成得到合速度。由流体运动学可知，平板间的流体存在速度梯度，选取平均流速u为流体的实际流速，且流速等于角速度ω和半径r乘积。步骤C、由合速度分析各封油边流量变化情况，并进行积分求和计算。以逆时针旋转方向为例，可知各个封油边两个分速度的夹角，封油边①右半侧夹角d1为锐角，流速升高，流量增加；封油边①的左半侧夹角d2为钝角，流速降低，流量减小；封油边②夹角d3为锐角，流速升高，流量增加；封油边③的左半侧d4夹角为锐角，流速升高，流量增加；封油边③的右半侧夹角d5为钝角，流速降低，流量减小；封油边④夹角d6为钝角，流速降低，流量减小。以封油边①处右侧为例：其中，m为封油边①与回转中心的距离。由余弦定理，可求得流速:Z2＝u2+v2-2uv·cosn流速大小为向量Z的模长：同理，可求得|Z1左|，|Z2|,|Z3左|，|Z3右|，|Z4|。步骤D、由流速比得到液阻比，出油口距离封油边的距离越远液阻越大，使用积分比值法计算出出油口的坐标。对于②、④封油边，有：|Z1|＝|Z1左|+|Z1右||Z3|＝|Z3左|+|Z3右|对于①、③封油边，有：联立方程(1)和(2)，即可求得出油口的坐标(x,y)。步骤E、由几何法计算另一油腔的出油口位置。另一出油口位于出油口与回转中心的连接线上，由y′/y＝x′/x,即可得出另一个油腔出油口的位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法：其特征在于提出一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法，可以通过计算出油口的位置对双矩形腔静压滑动轴承油垫由于转速引起的各封油边流量不均衡问题进行均衡化，提高静压滑动轴承运行的稳定性；一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法按以下步骤实现：步骤A、建立单矩形腔流速矢量，在封油边上，假设液压油的流速均垂直于该封油边，其大小|v|与距出油口的距离l成反比；步骤B、建立转台转速矢量，并与液压油流速矢量进行合成得到合速度|Z|，选取平均速度u作为在剪切力下流体的切向速度，并在各封油边处与垂直于封油边的流速进行速度合成；步骤C、由合速度分析各封油边流量变化情况，并且进行积分求和计算，将垂直于封油边的流速v与剪切速度u进行合成，夹角d为锐角，则流速增大，夹角d为钝角，则流速减小，由于间隙不变，流速增大则流量增大，流速减小则流量减小；步骤D、由流速|Z|与液阻R成反比，出油口与封油边的距离l与液阻R成正比，使用公式(1)、(2)计算出出油口的坐标(x,y)；

【技术特征摘要】
1.一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法：其特征在于提出一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法，可以通过计算出油口的位置对双矩形腔静压滑动轴承油垫由于转速引起的各封油边流量不均衡问题进行均衡化，提高静压滑动轴承运行的稳定性；一种双矩形腔静压滑动轴承出油口位置确定方法按以下步骤实现：步骤A、建立单矩形腔流速矢量，在封油边上，假设液压油的流速均垂直于该封油边，其大小|v|与距出油口的距离l成反比；步骤B、建立转台转速矢量，并与液压油流速矢量进行合成得到合速度|Z|，选取平均速度u作为在剪切力下流体的切向速度，并在各封油边处与垂直于封油边的流速进行速度合成；步骤C、由合速度分析各封油边流量变化情况，并且进行积分求和计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳芹，孙吉昌，侯进军，高维铖，赵志伟，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23