基于VB程序的气体静压轴承设计.pdf

第20卷第4期 机电产品开发与创薪 Vol20，No4 2007年 7月 Devel(，不，mentIlmovati仁In可M时bjne行 占Electric幻Pruducts July·2007 基于VB程序的气体静压轴承设计 张群生，李华川 (广西机电职业技术学院，广西南宁 53In斤 摘 要:气体静压轴承的结构参数对其工作特性有很大的影响，传统的设计方法过程复杂烦琐。本文以训玉 编程语言为开发工具，对气体静压轴承进行工程计算及参数的优化设计，以获得合理的结构参数 用洲 编写的设计软件使用万便，提高了气体静压轴承设计精度和效率，实现了设计快速、简捷、 自动化 关键词:气体静压轴承;工程计算;明〕;辅助设计 中图分类号:佣47 文献标识码:A 文章编号:}002一6673 (2007)04一117一03 的结构尺寸、供气压力及节流器的类型有关 0 引言 描述轴承的主要几何参数有 :轴承内径D(。m)、轴 气体静压轴承具有高速、高精度 、低摩擦的特性， 承长度L(mm)、节流小孔直径氏(m。，)、偏心量。(mm)、长 随着精密 、超精密技术的发展，特别是在用于高 、低温 径比入一切·节流孔面积AO=晋式、平均气膜厚度扬 及辐射等条件下，气休静压轴承的应用将更加广泛 对 m〔。)、偏心率 。=洒。、单排节流孔的个数N、节流孔至排 于气体静压轴承的性能分析有多种方法，比较常用的方 气边缘的距离 I(mm) 法有:有限差分法 、有限元法 、边界元、下程计算等各 描述轴承的供气参数有;供气压力热(物)、出口压力 类方法，但各种方法涉及到的参数多，设计过程复杂， 几(Pa)、进口抓力Po(Pa)、气体粘度闪Pa ·m)、温度TK()、 工作量大。传统常用的 “通用曲线”设计法在绘制曲线 等嫡指数k二c/c 、压力系数尽，冰 以及在读图查值时的误差较大 ，因而如何合理优化设计 气体轴承的结构参数值得研究。利用计算机VB程序设 一般在设计中，轴承转速。、D、p、Pa、协是根据 计，通过编制计算过程VB程序把计算过程程序化，使 用户要求来确定。而入、N、do、。、八、p、1等往往根 据设计要求或经验初选，然后在设计中进行反复修改 ， 复杂的计算过程简单化，而且减少计算过程的误差。木 直到满足设计要求。达到最优结果.， 文通过小孔节流圆柱气体静压轴承的计算作 一探讨 气体静压轴承分析 气体静压轴承是滑动轴承形式当中的一种，其结构 和工作原理和液体滑动轴承类似，如图1所示，不同的是 采用气体作为润滑介质。当外部压缩气休通过节流器进 人轴承间隙时，就会在间隙中形成一层具有一定承载能 力和刚度的润滑气膜，依靠该气膜的润滑支承作用将轴 浮起在轴承中。通常轴承设计考虑静态特性居多。 图 1气体静压轴承结构示意简图 轴承的静态特性，是指静承载W、静刚度K、气体 Fiz.ITh吧5切rll1‘llre山。rt吐ex飞enlallyPressurized 砂比 beari叹 (EPGB) 消耗量q等 ‘’自们是在轴承副之间无相对运动，或相对 运动速度