多微通道式气体静压节流器性能初探.pdf

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1、第1期机械设计与制造2013年1月MachineryDesign&Manufacture261多微通道式气体静压节流器性能初探张雯，李东升，李树一(中国计量学院，浙汀杭州310018)摘要：气体静压节流器的刚度与稳定性之间是一对矛盾。为提升节流器气膜刚度并保证流场稳定，设计并制作了多微通道式气体静压节流器。利用FLUENT及TECPLOT软件分析该节流器内部流场及压力分布，调整供气压力，结合实验参照组，对该节流器进行静态性能测试实验，得到承载力与气膜刚度的比较曲线。仿真结果表明，该节流器具有渐变、稳定的内部气膜流场。实验结果表

2、明，外形尺寸为~80mm~20mm的多微通道式气体静压节流器在供气压力为0．5MPa时可测得最大承栽力与气膜刚度，且最大承载力为708．4N，最大气膜刚度值为59．236N／txm。静态性能整体优于被测的其他节流器。关键词：气体静压节流器；气膜厚度；气膜刚度；静态性能中图分类号：TH16；TH137．53+4文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)01—0261—04ResearchonthePerformancesofAerostaticRestrictorwithMulti-MiCrOChanneISZHAN

3、GWen，LIDong-shen，LIShu-yi(ChinaJiliangUniversity，ZhejiangHangzhou310018，China)Abstract：Thecontradictionbetweentheairlmstiffnessandthestabilityoftheaerostaticrestrictorhasbeenlong-existed．1nordertoimprovetheairfilmstiffnessandthestabilitysimultaneously，theaerostaticr

4、estrictorwithmulti—microchannels(hereinafterreferredtoasMMAR)Wasdesignedandmade．TheairflowandpressuredistributioninsidetheaerostaticrestriztorwereanalyzedusingtheFLUENTandTECPLOTSoj~wcll'e．Staticperfarmancesforaerostaticrestrictorcontrolsweretestedunderdifferentairs

5、ourcepressure，andthefiguresofbearingcapacityandairfilmstiffnesswereobtained．Thesimulationsshowthattheaerostaticrestrictorhasgraduallychangingcharacteristcsandstableinnerairflow．Theexperimentalresultsshowthattheaerostaticrestrictor，~80mmx2Omm，hasthebiggestbearingcapa

6、city，708．4N，andthelargestairlmstiffness，59．236N／Ixm，whentheairsourcepressureWas0．5MPcaTotally，theaerostaticrestrictorhasbetterpeormancethanothercontrols．KeyWords：AerostaticRestrictor；AirFilmThickness；AirFilmStifness；StaticPerformance膜刚度性能考虑，它们常常是节流器设计可行性论证的重要指。1引言首先

7、利用软件仿真节流器1二作状态下的气膜微流场，再利用实验高速、精密、低摩擦三大特点，使气体静压系统得以立足并测试节流器的静态性能，包括承载力与气膜刚度，各向比较，综合不断向前发展，而承载小、刚度低、可靠性差，又影响了它的广泛应用f”。评定多微通道式气体静压节流器的性能。气体静压节流器是气体静压系统的核心元件之一，是使外2机械结构设计部加压气体进入系统间隙前，产生节流效果、并使形成具有一定承载力及刚度的稳定润滑气膜的～种装置。在气体静压系统中，节流器是关键零件之一，节流器性能决定了系统精度等主要参数，是气体静压系统设计的关键部分。

8、常用的节流器类型有：小孔节流、环面节流、狭缝节流等，通常采用／I,~L节流法可获得较大的静承载力和气膜刚度，但是往往造成气体静压系统稳定性差，容易出现“气锤”现象，且在节流孔1．节流器主体2．节流器配合塞出口附近易产生涡流，流场分布不均匀。为此，提出了改变气体3．节流器工作面