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新闻动态

气浮导轨的优点是什么?气浮导轨相关研究成果

【摘要】:
气浮导轨是利用气体的动静压效应,使气浮导轨运动平稳,无摩擦和振动。由于其误差均匀化效应,相对较低的制造精度可以用来获得较高的制导精度。通常采用伺服驱动和传感器构成闭环系统,实现高精度的位移定位。气浮导轨广泛应用于测量仪器和精密机械中。

  气浮导轨是利用气体的动静压效应,使气浮导轨运动平稳,无摩擦和振动。由于其误差均匀化效应,相对较低的制造精度可以用来获得较高的制导精度。通常采用伺服驱动和传感器构成闭环系统,实现高精度的位移定位。气浮导轨广泛应用于测量仪器和精密机械中。

  超精密工作台常用的导轨有滚动导轨和静压导轨。滚动导轨的优点是滚动摩擦阻力小,滑动导轨不存在爬行和浮动现象,但滚动导轨摩擦大,抗震性能差,运动不稳定,使用寿命低,在实际应用中缺乏应用。与普通滚动导轨相比,气浮导轨具有以下优点:


气浮导轨


  (1) 气浮导轨表面之间采用气体润滑,摩擦系数很小,可大大降低驱动功率;

  (2) 由于非接触摩擦,气浮导轨磨损最小,使用寿命长,可长时间保持制造精度,减少维修工作量;

  (3) 空气膜具有误差均匀化功能,可提高导轨的运动精度;

  (4) 气膜厚度几乎不受转速的影响,即使在很低的转速下也不会爬行;

  (5) 几乎不产生热量,不发生粘度变化,无需添加冷却措施。

  1828年,R威利斯发表了一篇关于孔板节流板内气体压力的文章。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推出了润滑膜中压力分布应遵循的Reynolds方程,将人们对流体润滑原理的认识提高到了理论水平。1913.W J Harrison在连续性方程中保留密度项并引用等温假设导出了可压缩雷诺兹方程,并给出了无限气体润滑滑块和轴颈导轨的解,为气体润滑技术奠定了理论基础。

  国内外学者从空气导轨误差分析、结构设计、气浮导轨设计等方面研制了多种精密定位实验工作台,并对静压导轨的静动态特性进行了许多相关研究,推动了超精密工作台技术的发展和进步。

  国内外许多学者对气浮导轨的特性做了大量的研究。哈尔滨工业大学利用线性源假设,将气体在气膜中的二维流动转化为一维流动,得到了雷诺方程的简单解析解,推导出了气浮导轨的解析计算公式。昆明大学技术学院建立了三种气膜模型:环形节流、狭缝节流和小孔节流;利用FLUENT软件对气浮导轨的静态特性参数进行迭代求解,得出了三种典型节流形式对气浮导轨气膜压力分布、静态承载力和耗气量的影响规律。

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2021-09-17 12:36
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2021-09-15 17:58
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2021-07-26 12:35
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