静压支承供油系统压力稳定性影响研究

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目前,超精密加工技术在我国国民经济建设和国防技术发展过程中发挥着越来越大的作用。与之相随的是静压支承技术在精密机床中的广泛应用。作为液压系统,静压支承供油系统的压力稳定性直接影响着静压支承性能,进而影响精密机床的加工精度,而如何保证供油系统的压力稳定性变得非常重要。本论文则是针对静压支承供油系统进行了研究,探究了供油系统中压力脉动的产生机理,并在此基础上,着重分析了静压支承供油系统中的主要液压元件对整个供油系统中压力脉动的影响,其中对每个重要元件中的几组参数进行了详细探究,最后利用系统仿真对整个静压支承供油系统进行分析,得出影响系统压力稳定性的关键参数。首先,本文分析了不同泵齿轮参数对齿轮泵流量脉动的影响。对管路传统集中参数模型及参数进行了改进,并利用Simulink构建了液压管路仿真模型,分析了管路结构参数对管路出口压力脉动的影响。其次,利用功率键合理论构建了DB型先导式溢流阀的功率键合图,进而建立了溢流阀的数学模型,利用Simulink对溢流阀数学模型进行了仿真,探究了先导式溢流阀结构参数对系统压力稳定性的影响。再次,构建了反馈节流器-静压轴承数学模型,利用Simulink转化为仿真模型,通过仿真探究反馈式节流器结构参数对静压轴承油腔内压力脉动的影响。对于小孔节流器,本文采用CFD研究方法,借用FLUENT流体软件对小孔节流器二维模型进行流场仿真模拟,分析了小孔结构参数对节流器前后压力脉动的影响。然后,构建了蓄能器的流量-压力脉动数学模型,利用Simulink对蓄能器进行了仿真,分析了蓄能器几组系统参数对系统压力稳定性的影响。最后,利用液压专业软件AMEsim搭建了静压支承供油系统,利用AMEsim仿真,验证了上述几个液压元件研究方法的可行性以及数学模型的正确性。并通过系统仿真,分析了静压支承供油系统中液压元件的主要结构参数对静压支承油腔内压力稳定性的影响,分析结果对改善静压支承供油压力稳定性有指导意义。
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