基于动静压复合的超精密气浮回转基准技术

研究目的:研究一种超精密、超高速、大载荷、高刚度的气浮回转基准,解决传统气浮回转基准承载能力小、刚度低、抗扰动能力差等问题,以期进一步提高气浮回转基准的回转精度,提高抗扰动能力。

基本原理:在传统牛顿流体的雷诺方程基础上,将惠普尔理论与压力对数分布假设相结合,对传统气体润滑理论进行修正和完善。建立基于动静压复合的超精密气浮回转基准(CTGB)的归一化解析模型,在以最大刚度为目标函数的前提下,对结构参数进行全局优化,从而得到基于动静压复合的超精密气浮回转基准的最佳结构参数。

                 

科学意义及应用价值:对超精密气浮回转基准中动静压之间的耦合规律进行建模。解析表述了动静压之间的压力耦合、结构耦合以及压力与结构之间的交叉耦合。该技术大幅度提高了气浮回转基准的刚度、承载能力和抗扰动能力,全面提高了气浮回转基准的综合性能。实验表明:与传统气浮回转基准(STGB)相比,承载能力提高4倍以上,刚度提高6倍以上,流量略有增大,性能曲线对比见Fig.1-3。
   该技术已申请系列中国发明专利。