武 静,钱俊兵,袁锐波*

(1.昆明理工大学 机电工程学院,云南 昆明 650500;2.昆明理工大学 民航与航空学院,云南 昆明 650500)

0 引 言

因具有低摩擦、低功耗、高精密、无污染等优点,气浮轴承被广泛应用于半导体、超精密测试设备和高精密加工机床设备等领域[1-2]。然而随着设备精度的要求不断提高,气浮轴承的微振动制约着其运动定位精度的进一步提升,使制造加工精度无法更高。

为研究自激振动的起因和抑制方法,国内外学者做了大量研究。KAWAI等[3]认为是由于结构中微观粗糙表面诱发气体湍流而引起的自激微振动;SAWADA等[4]对气浮导轨的性能进行了分析,发现了导轨结构对振动的影响;AL-BENDER等[5]总结了描述气浮轴承压力气膜的各种方法,提出了主动补偿措施提高轴承稳定性;CHEN等[6]提出了有腔小孔节流气浮轴承在节流孔出口处存在气旋,并提出了气旋会引起气膜振动的观点,对比了多种气腔内的气体流动特性,提出了球形腔结构能有效抑制气浮轴承的微振动的观点;李运堂等[7]运用了LES方法分析了小孔节流气浮轴承内的气体流动特性,研究证实了气浮轴承发生自激振动主要是气旋的产生和破裂;陈琦等[8]提出了在气浮轴承工作表面增加均压槽的方法来抑制轴承的微振动;杜建军等[9]以圆周方向有均压槽的气浮轴承为研究对象,分析得到了气锤振动稳定的判别方程;龙威等[10-11]分析了轴承内部气膜波动形成机理,发现了气膜流场内气旋分布规律与轴承微振动有着密切关系,并通过实验得到了沿气膜高度方向的振动是导致气浮轴承微振动的主要因素的结论;薛义璇等[12]通过仿真分析发现了气浮轴承气腔带倒角的结构能提高轴承的稳定性。……