精密离心机主轴回转精度的仿真.pdf

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1、第29卷第5期机械设计与研究V01．29No．52013年1O月MachineDesignandResearchOct．．2013文章编号：1006—2343(2013)05102-05精密离心机主轴回转精度的仿真卢永刚，成永博，黎启胜，李会敏(中国工程物理研究院总体所，四川绵阳621900，E—mail：lygcaep@263．com)摘要：首先给出了气体静压轴承承载能力及刚度随偏心量变化曲线；并在此基础上应用动力学仿真软件仿真了静不平衡、主轴铅垂度误差以及二者综合作用下的精密离心机主轴运动模式及其引起的径向回转误差和失准角。研究表明，

2、当静不平衡与回转中心在同一水平面内时，精密离心机主轴做圆柱运动；静不平衡量存在轴向偏移或存在主轴铅垂度误差时，主轴做圆锥运动，并且失准角随静不平衡量和铅垂度误差增大而增大；二者综合作用时主轴做圆锥运动，引起的径向回转误差和失准角由二者共同决定。研究结果有助于验证前人对精密离心机主轴运动模式的理论分析，并计算不同工况下径向回转误差和失准角。关键词：静不平衡；主轴铅垂度误差；径向回转误差；失准角中图分类号：TH702；TH73文献标识码：ASimulationonSpindleRunoutandWobbleofPrecisionCentrif

3、ugeLu~onggang，ChengYongbo，LiQisheng，LiHuimin(InstituteofSystemsEngineering，CAEP，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Firstly，inthispaperthestaticgasbearingperformancecurveisgivenandbasedonwhichthespindlemovingmodelandtherunoutandwobbleoftheprecisioncentrifugeconsideringth

4、estaticunbalance，spindleverticalityerrorandtheircomprehensiveeffectaresimulateddynamicsimulationsoftware．Theresearchshowsthatifthestaticun—balanceandtherotatingcenterareinthesamelevel，theythespindlerotatesinacylindricalmotion；andififthestaticunbalancehasexialoffsetorthesp

5、indlehasverticalityerror，thenthespindlerotatesinacomicalmotion，andthelev—clinganglevarieswiththestaticunbalanceandtheverticalityerror；andinthecomprehensiveeffectofboththestaticunbalanceandthespindleverticatityerror，thespindlewillalsorotatesinconicalmotion，buttherunoutandw

6、obblewillbedeterminedbyboththefactors．Theresultswillbehelpfultoverifythetheoreticalresearchaboutthespindlemovementbyformerresearchers，andtocomputetherunoutandthewobbleindiferentsituations．Keywords：staticunbalance；spindleverticalityerror；spindlerunout；levelingangle精密离心机是线加

7、速度计、惯性开关等惯性仪表标定和校了精密离心机主轴回转误差对于其失准角的影响。黎启胜、准的主要仪器设备。其精度直接决定了被标定仪器仪表精度，张映梅等研究了由于转子的制造安装误差导致的动不平通过研究人们发现，主轴回转误差对于其加速度精度有着重要衡对动态半径以及失准角的影响。影响。文中采用动力学仿真软件进行其回转误差的研究。本文采用动力学软件LMSVirtua1．LabMotion，根据静压精密离心机主轴回转误差发生的力学本质是其质心相对回气体轴承刚度特性，仿真研究了不同条件下精密离心机主轴转中心的偏离，而通常导致这一偏离的主要因素是转子的动

8、态的回转运动模式以及回转误差，分析结果可为精密轴系的回不平衡。文献[1]研究了转子动平衡基本理论，并给出了动平衡转运动模式确定和回转精度控制提供参考。调节的主要方法。文献[2]指出精密离心机主