研究目的:研究一種超精密、超高速、大載荷、高剛度的氣浮回轉基準,解決傳統氣浮回轉基準承載能力小、剛度低、抗擾動能力差等問題,以期進一步提高氣浮回轉基準的回轉精度,提高抗擾動能力。
基本原理:在傳統牛頓流體的雷諾方程基礎上,將惠普爾理論與壓力對數分布假設相結合,對傳統氣體潤滑理論進行修正和完善。建立基于動靜壓復合的超精密氣浮回轉基準(CTGB)的歸一化解析模型,在以剛度為目標函數的前提下,對結構參數進行全局優化,從而得到基于動靜壓復合的超精密氣浮回轉基準的結構參數。
科學意義及應用價值:對超精密氣浮回轉基準中動靜壓之間的耦合規律進行建模。解析表述了動靜壓之間的壓力耦合、結構耦合以及壓力與結構之間的交叉耦合。該技術大幅度提高了氣浮回轉基準的剛度、承載能力和抗擾動能力,提高了氣浮回轉基準的綜合性能。實驗表明:與傳統氣浮回轉基準(STGB)相比,承載能力提高4倍以上,剛度提高6倍以上,流量略有增大,性能曲線對比見Fig.1-3。
該技術已申請系列中國發明。