液体静压导轨定压供油式油腔承载力的超静定力学模型_赵建华

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1、第48卷第22期机械工程学报Vol.48No.222012年11月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNov.2012DOI：10.3901/JME.2012.22.168液体静压导轨定压供油式油腔*承载力的超静定力学模型赵建华高殿荣张作超(燕山大学机械工程学院秦皇岛066004)摘要：在机床液体静压导轨的设计计算中，准确计算各油腔的承载力是正确设计液体静压导轨系统的前提。目前液体静压导轨的油腔承载力的计算一般采用“平移外负载”的方法。不同的油腔布置形式对应不同的力学模型，使“平移

2、外负载”的通用性较差。根据叠加原理，利用逆向思维，将定压供油式油腔的承载力分为6部分，分别承受外载荷的6个分量。导轨上油腔的布置较复杂时，油腔承载力的计算变成超静定问题。借鉴“弹性体”的求解方法，列出油膜的变形协调方程，将超静定问题转化成静定问题，进而求解出各油腔的承载力。将油腔承载力的6部分进行矢量叠加，推导出油腔承载力的最终求解方程。以工程中的回转工作台为范例进行计算，与实际的已测结果进行比较，验证了该方法的正确可行性。所做研究提供了定压供油式液体静压导轨油腔承载力的通用计算方法，并能借助计算机编程求

3、解，提高了设计效率和精度。关键词：液体静压导轨叠加原理超静定问题弹性体变形协调方程中图分类号：TH133IndeterminateMechanicsModelofBearingCapacityofConstantPressureOilPocketsinHydrostaticSlideZHAOJianhuaGAODianrongZHANGZuochao(CollegeofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)Abstract：In

4、thedesignandthecalculationofthehydrostaticslideinthemachinetools,calculatingaccuratelythebearingcapacityoftheoilpocketisaprerequisite.Atpresent,themethodoftranslatingexternalloadiscommonlyusedtocalculatethebearingcapacityoftheoilpockets.Themechanicsmodelo

5、ftranslatingexternalloadvarieswiththevariousarrangementsoftheoilpockets,andthenitpossessesthepoorcommonality.Basedonthesuperpositionprincipleofforce,thebearingcapacityoftheconstantpressureoilpocketisdividedinto6parts,whichsustainsthedirectioncomponentofth

6、eexternalload.Whenthearrangementoftheoilpocketsiscomplicated,thecalculationofthebearingcapacityoftheoilpocketsistheindeterminateproblem.Borrowingthesolutionmethodofeasticbody,thecompatibilityequationsofdeformationsforoilfilmsarepresented,andthenthebearing

7、capacitiesofoilpocketsarederived.Thesixcomponentsoftheoilpocketareaddedup,andthefinalsolutionequationsarederived.Taketherotaryworktableusedinthepracticalengineeringforexample,incomparisonwithon-sitefieldmeasurement,thefeasibilityandcorrectnessofthemethoda

8、reverified.Theproposedresearchoffersthegeneralmethodforcalculatingthebearingcapacity,whichcanbedonewiththehelpofthecomputerprogramsandcanimprovethedesignefficiencyandtheaccuracy.Keywords：HydrostaticslideSuperpositio