摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏心距变化引起该轴承刚度和承载能力变化的规律,并优化了摆角铣头气体轴承的结构参数.结果表明:当轴承在小偏心(ε<0.3μm)以及极小偏心下工作时,刚度为常数,轴承的承载能力随偏心距的增大而增大.