平面靜壓微摩擦技術(shù)研究及應(yīng)用

平面靜壓微摩擦技術(shù)研究及應(yīng)用在我們的現(xiàn)實(shí)生活中,摩擦無(wú)處不在。在世界上,僅消耗在摩擦上面的能源就達(dá)1/3～1/2。在工業(yè)上,亦有80%左右的機(jī)械零件損壞于摩擦。所以,人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)摩擦學(xué)的研究,而且取得了不錯(cuò)的成果。比如靜壓支承和靜壓卸荷技術(shù)的產(chǎn)生,就大大的解決了重型機(jī)械由于摩擦力過(guò)大而運(yùn)行困難的難題,且靜壓技術(shù)具有高精度、高承載力、摩擦阻力小、抗震性能好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)靜壓支承技術(shù)和靜壓卸荷技術(shù)的研究,通過(guò)理論創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,提出了新型靜壓支承的實(shí)現(xiàn)原理和方法,也就是平面靜壓微摩擦技術(shù)。它的研究既有理論意義,又有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文從數(shù)學(xué)模型和物理模型入手,通過(guò)理論計(jì)算,設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)模型,然后通過(guò)有限元分析軟件Ansys對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有優(yōu)化分析。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果、結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,對(duì)平面靜壓微摩擦技術(shù)的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。首先,根據(jù)靜壓支承技術(shù)和靜壓卸荷技術(shù)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法,提出了一種新的減小摩擦力的方法,并應(yīng)用于平面運(yùn)動(dòng)支承,稱(chēng)作平面靜壓微摩擦技術(shù)。并通過(guò)理論分析加以敘述。并將“電控式載荷自適應(yīng)靜壓油墊”應(yīng)用于其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置。其次,為了驗(yàn)證平面靜壓微摩擦技術(shù)的可行性,設(shè)計(jì)了一套驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置,并對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的部分結(jié)構(gòu)加以分析。而且將傳感器應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)裝置,是為了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,能夠直觀的實(shí)時(shí)檢測(cè)力的變化。再次,本課題的關(guān)鍵技術(shù)是密封,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置采用O形密封圈進(jìn)行密封。所以對(duì)O形密封圈的工作機(jī)理、壓縮率、失效原因、失效形式等加以分析研究,并采用Workbench進(jìn)行有限元分析,可以真實(shí)的模擬工作環(huán)境,防止實(shí)驗(yàn)裝置完成后,有密封失效的現(xiàn)象發(fā)生。最后,采用設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,直觀的證明了平面靜壓微摩擦技術(shù)的可行性。本文設(shè)計(jì)出了一整套新的理論計(jì)算方法和卸荷方法用于平面運(yùn)動(dòng)支承,用以減小摩擦力,其摩擦系數(shù)可以達(dá)到滾動(dòng)摩擦的水平,但制造成本約為滾動(dòng)摩擦的一半。此方