空气静压主轴的临界转速计算方法技术

技术编号:45748735 阅读:16 留言:0更新日期:2025-07-08 21:41
本发明专利技术涉及气浮主轴领域,尤其涉及空气静压主轴的临界转速计算方法,包括S1:根据空气静压主轴轴承的结构参数,利用有限差分法计算空气静压主轴轴承的动态刚度和动态阻尼;S2:根据空气静压主轴轴承的动态刚度和动态阻尼,计算空气静压主轴的临界摄动频率;S3:根据空气静压主轴轴承的动态刚度和动态阻尼,利用有限元法计算空气静压主轴轴芯的固有频率;S4:利用作图法,在转速‑摄动频率坐标系下分别绘制空气静压主轴轴芯的固有频率对应的曲线和空气静压主轴的临界摄动频率对应的曲线,当两条曲线相交时,交点所在的横坐标,即为空气静压主轴的临界转速。本发明专利技术具有预测精度高、实现方法简单和适用于不同构型的空气静压主轴等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气浮主轴,尤其涉及一种空气静压主轴的临界转速计算方法


技术介绍

1、目前,空气静压主轴以其无摩擦,温升小,回转精度高等优点,成为了超精密机床高速主轴系统的主要选择。空气静压主轴作为超精密机床的核心零部件,直接影响了机床的加工精度。对于pcb电路板的制造,需要刀具主轴以超高速度旋转(转速大于200000r/min)保证微铣削、微磨削的微小刀具(直径小于0.5mm)保持一定的线速度对工件进行切割,在超高速旋转工况下,空气静压主轴的振动对工件加工质量产生明显影响。当空气静压主轴加速到临界转速附近时,空气静压主轴的振动量级急剧增加,经常造成空气静压主轴失稳,气膜失效,严重会导致轴承剧烈磨损,导致轴承报废。因此,在设计空气静压主轴时,必须精准计算该主轴的临界速度,加速转动时快速通过该临界转速,从而提高超高速空气静压主轴的稳定性。

2、中国专利公布号为cn116818324a,公布日为2023年12月19日,专利名称为“一种气浮主轴性能检测装置”的专利技术专利申请,以及中国专利公布号为cn117516853a,公布日为2024年2月6日,专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,在步骤S1中,空气静压主轴轴承的结构参数包括轴承的长度L、轴承的内径D、轴承的单边气膜厚度hm,则计算空气静压主轴的临界摄动频率的过程为:

3.根据权利要求1所述的空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,在步骤S2中,空气静压主轴绕平衡位置涡动,在X-Y坐标系下的无量纲运动控制方程为:

4.根据权利要求1所述的空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,在步骤S3中,首先,利用有限元法建立空气静压主轴有限元模型;其...

【技术特征摘要】

1.一种空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,在步骤s1中,空气静压主轴轴承的结构参数包括轴承的长度l、轴承的内径d、轴承的单边气膜厚度hm,则计算空气静压主轴的临界摄动频率的过程为:

3.根据权利要求1所述的空气静压主轴的临界转速计算方法,其特征在于,在步骤s2中,空气静压主轴绕平衡位置涡动,在x-y坐标系下的无量纲运动控...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋来运远国勤张洪文张昶张鹤
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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