分体式气体静压轴系及其误差均化机理的研究-精密仪器及机械专业论文.docx

万方数据 万方数据 中图分类号 TH133.2 学校代码 10356 UDC 621 密级 公开 硕 士 学 位 论 文 MASTER DISSERTATION 分体式气 体 静压轴系 及 其 误差均化 机 理的研究 SeparatedAerostatic Bearings and Its Mechanism of Error Averaging 作 者 尹健龙 导 师 李东升 教授 申请学位 工学硕士 培养单位 中国计量学院 学科专业 精密仪器及机械 研究方向 精密测量技术 及仪器 二〇一三年九月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 中 国 计量 学院 或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 中国计 量学院 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权中国计量学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意 学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（必威体育官网网址的学位论文在解密 后适用本授权说明） 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日 签字日期：年月日 致谢 时光如梭，转眼间迎来了研究生阶段的最后半年。从初读研究生的懵懂到 迎来毕业时的从容，一点一滴的积累和变化都离不开身边的老师、家人、同学 和朋友，在此向你们表示真挚的感谢，感谢你们陪伴我度过美好的研究生生活。 首先，感谢我的导师李东升教授。在计量三年多的时间里，李老师给了我 悉心的指导和无微不至的关怀。无论是科研学术上还是工作生活中，李老师都 给予了我极大的帮助。在我迷茫的时候给予我信心，给我指引正确的科研方向， 培养我端正的研究态度，以渊博的理论知识和丰富的实践经验对我的科研工作 给予了很大的帮助和指导。工作中，以自己的切身经历教导我，让我学会怎么 去做学生工作，如何正确处理好科研与工作的关系。生活中，李老师正直坦诚， 宽容幽默，以平和的语言潜移默化地教导我生活的经验和为人处事的道理。有 言道“一日为师，终生为父”，如是也。 其次，感谢沈小燕、胡佳成、陈爱军、陈飞、方波、陶容等老师在学业上 对我的指导和帮助以及在生活中对我的关心和爱护，在此表示衷心地感谢，祝 愿他们身体健康、工作顺利、一生平安幸福！ 在论文的研究和撰写过程中，得到了禹静、张雯、林杰俊、李敏、张玉冰、 金亮冰、徐鹏飞、苗娜、郭冲冲、李加福、崔廷、王义旭、刘月瑶、宋旭、陈 伟等实验室同学们的建议与帮助，特别是 09 测控 5 班的王志新同学对我课题的 帮助，在此向他们表示衷心地感谢，祝愿他们学业有成、前程似锦！ 然后，感谢学院郑成林老师以及仰北 202 办公室的其他几位老师，在我做 兼职辅导员时候对我的关心和照顾，让我体会到了学生工作的乐趣。 最后，我要感谢我的父母，多年来他们默默的支持、理解和期许一直是我 奋发前进的动力，无私的付出、无言的爱永远是我出门在外心里的避风港。 同样感谢没有提及姓名、但也给予我帮助的老师、同学和朋友们。 本文得到国家自然科学基金“多微通道层流式气体静压节流机理的研究” （项目编号的资助，在此表示感谢。 尹健龙 2013 年 9 月 分体式气体静压轴系及其误差均化机理的研究 摘要：轴系是机床和回转类测量仪器的关键部件，是影响零件加工和测量精度 的重要因素。针对目前国内外主要采用的整体式轴系结构中存在的工艺性较差、 气膜厚度不易调节等问题，本文对一种分体式气体静压轴系及其误差均化机理 进行研究。研究内容及解决问题包括以下几点： （1）设计了圆柱—两端止推形的立式轴系结构，根据轴系结构特点，在综 合考虑轴系零件结构、材料和尺寸等因素基础上对轴系零件进行设计；节流器 承载能力和气膜厚度对轴系性能有重要影响，利用 FLUENT 软件对二者之间的 关系进行仿真，寻找轴系的最佳供气气压和气膜厚度；在此基础上研究了轴系 的装配工艺。 （2）以设计的分体式气体静压轴系为例，建立空间任意力系，将主轴旋转 等效为连续的动平衡运动，在此基础上构建三维回转运动误差模型，研究轴系 零件几何形状误差和装配产生的位置误差对轴系回转误差的影响，从 而达到分 析误差均 化机理 的目 的 。假设主轴平行度误差和垂直度误差为?1 ???2 ??0.5? 10?4 rad ，节流 器平面 度误差 为 ? ?1.5μm ，装 配产生 的位置 误差为 ? ??2μm ， 31 41 其余误差 忽