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气浮导轨的发展历史

【摘要】:
在19世纪中叶,法国学者提出了使用气体作为润滑剂的可能性。1828年,R R Wil-lis发表了一篇关于小孔节流平板中气体压力的文章。他提出的研究模型被认为是气体润滑导轨的原型。1886年,O Reynolds推导了雷诺方程,认为润滑膜中的压力分布应服从,这使人们对流体润滑原理的理解达到了理论高度。1913年,WJ Harrison在保持连续方程中的密度项并以等温假设为条件的情况下,得出了可压缩

19世纪中叶,法国学者提出了使用气体作为润滑剂的可能性。1828年,R R Wil-lis发表了一篇关于小孔节流平板中气体压力的文章。他提出的研究模型被认为是气体润滑导轨的原型。1886年,O Reynolds推导了雷诺方程,认为润滑膜中的压力分布应服从,这使人们对流体润滑原理的理解达到了理论高度。1913年,WJ Harrison在保持连续方程中的密度项并以等温假设为条件的情况下,得出了可压缩的雷诺方程,并给出了无限长的气体润滑块和轴颈导向的解决方案,从而为气体润滑技术奠定了理论基础。

国内外学者从对空气导轨误差,结构设计和气浮导轨设计的分析开始,开发了多种精密定位实验工作台,对静压导轨的静态和动态特性进行了许多相关研究,并且推进超精密工作台的技术发展与进步。

北京航空精密机械研究所的气浮导轨直线度可以在200mm以内达到0.1μm,上海大学三坐标测量机使用的气浮导轨的直线度为3um / 600mm。国防科学技术大学的通关补偿技术可以在300mm以内达到0.1μm。哈尔滨工业大学开发的气浮导轨的直线度在250mm以内也为0.1-0.2μm

国内外许多学者对气浮导轨的特性进行了很多研究。哈尔滨工业大学利用线性源假设将气膜中气体的二维流转换为一维流,从而使雷诺方程可以得到简单的解析解,以及气浮导轨的解析计算公式.昆明理工大学建立了一种具有三种类型的节流模式的气膜模型:环面节流,狭缝节流和小孔节流。利用FLUENT软件迭代求解气浮导轨的静态特征参数,并获得这三种典型的节流形式对气浮导轨气膜压力分布的静态承载力和耗气量的影响规律。