靜壓支承油膜理論簡述

       流體靜壓技術是一項新技術,包括靜壓軸承、靜壓導軌和靜壓絲杠,稱為“三靜”技術,在機床上得到日益廣泛的應用。靜壓支承在結構上至少要有一個進口阻尼器和一個帶有油腔和密封帶的支承面組成。

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      壓力為P的油液,通過進口阻尼器產生壓降,在油腔內形成壓力Ps,在Ps的作用下,液流通過密封帶而產生泄漏流量,并在密封帶內形成呈一定變化規律的壓力場,這個壓力場和中心油腔內Ps的壓力場,共同產生了一個流體動反力,用以支承外負載力。靜壓 支承就其流體力學本質來講,并非指利用流體靜壓力來工作的支承,流動是始終存在的。之所以稱為靜壓支承,是為了與動壓支承相區別,動壓支承面間的壓力場是靠摩擦副的相對運動來形成的。

     靜壓支承的關鍵問題在于,當外負載力發生變化時,如何保證支承面上的流體動反力(即承載能力)也隨之發生變化,使二力始終保持在允許的油膜厚度下相平衡,既不使支承面發生固體接觸,也不能讓支承面產生過大的間隙從而造成大量泄漏。

     辦法就是在油腔進口前裝阻尼器,使支承具有雙重阻尼,(即進口固定阻尼與支承面密封帶可變間隙阻尼的串聯),實質上是一個具有壓力反饋的閉環自動調節系統,支承面同時具有三個作用:

     1.支承外負載力的作用

     2.力—位移傳感器的作用

    3.可變間隙阻尼器的作用

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動態調節過程為:當外負載力增加時,破壞了外負載力與流體支承反力的平衡,支承面密封帶處的油膜厚度便要減小;與此同時,由于間隙減小使得支承面的間隙處液阻增加,泄漏量減少,從而使油腔中的壓力提高,(這是由于串聯使通過固定阻尼器的流量與通過支承面密封帶可變間隙阻尼的泄漏流量是相等的,故通過固定阻尼器的流量也隨之減小,從而降低了固定阻尼兩端的壓降,使油腔內的壓力提高),使支承面的流體動反力相應提高,從而達到新的外負載力與支承面流體動反力,在新的油膜厚度下,達到新的平衡。

   注:通過阻尼器的流量與阻尼器前后壓差呈正比



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