畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)調(diào)研報(bào)告學(xué)生姓名:專業(yè)班級(jí):學(xué)生學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:成績(jī)?cè)u(píng)定:實(shí)習(xí)或調(diào)研地點(diǎn)實(shí)習(xí)與調(diào)研時(shí)間 畢業(yè)實(shí)習(xí)與調(diào)研的目的、意義:實(shí)習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際,應(yīng)用和鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)我們能力和技能的一個(gè)重要手段。畢業(yè)實(shí)習(xí)是一門專業(yè)實(shí)踐課,是我們?cè)趯W(xué)習(xí)專業(yè)課程之后進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不可缺少的實(shí)踐環(huán)節(jié)。它對(duì)于培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力有很大的意義。畢業(yè)實(shí)習(xí)更是我們走向工作崗位的必要前提。通過實(shí)習(xí),將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神、提高動(dòng)手能力,加強(qiáng)社會(huì)活動(dòng)能力,嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,為以后專業(yè)實(shí)習(xí)和走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研鑒定:指導(dǎo)教師:年 月 日畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)調(diào)研成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)教師建議成績(jī):指導(dǎo)教師(簽名):年 月 日教研室審定成績(jī):教研室主任(簽名):年 月 日畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)調(diào)研報(bào)告正文一、實(shí)習(xí)與調(diào)研單位基本情況長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司創(chuàng)始于 1995 年,于 2008 年 5 月更名為昆山華恒焊接股份有限公司,注冊(cè)資本共計(jì) 8100 萬(wàn)元人民幣。長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司是一家專門從事設(shè)備研發(fā)、制造、銷售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),是目前國(guó)內(nèi)最大的自動(dòng)化焊接成套裝備開發(fā)的企業(yè)之一,擁有江蘇省首個(gè)焊接自動(dòng)化研究中心,是江蘇省知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略計(jì)劃推進(jìn)單位、江蘇省創(chuàng)新試點(diǎn)企業(yè)和江蘇省百?gòu)?qiáng)民營(yíng)企業(yè)。長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司為國(guó)內(nèi)自動(dòng)化焊接設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)成套服務(wù)領(lǐng)域的領(lǐng)航者,在國(guó)內(nèi)專屬行業(yè)處于技術(shù)領(lǐng)先地位。 公司于 2011 年 6 月與長(zhǎng)沙迪威特焊接技術(shù)有限公司共同出資 3300 萬(wàn),注冊(cè)長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司,在瀏陽(yáng)開設(shè)大型工廠。公司將秉承“華外慧中,持之以恒”的文化理念,創(chuàng)造民族自動(dòng)化焊接世界品牌!二、 實(shí)習(xí)心得與體會(huì)通過在長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司半個(gè)月的實(shí)習(xí)工作使我受益匪淺。以下就我本次實(shí)習(xí)與調(diào)研中涉及關(guān)于點(diǎn)焊機(jī)器人的組成、結(jié)構(gòu)形式及性能、基本功能、焊接裝備、應(yīng)用方面的心得與體會(huì):1、組成焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備,以弧焊及點(diǎn)焊為例,則由焊接電源,(包括其控制系統(tǒng)) 、送絲機(jī)(弧焊) 、焊槍(鉗)等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng),如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。2、結(jié)構(gòu)形式及性能世界各國(guó)生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬關(guān)節(jié)機(jī)器人,絕大部分有 6 個(gè)軸。其中,1、2、3 軸可將末端工具送到不同的空間位置,而 4、5、6 軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式:一種為平行四邊形結(jié)構(gòu),一種為側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu),側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動(dòng)范圍大,使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個(gè)球體。因此,這種機(jī)器人可倒掛在機(jī)架上工作,以節(jié)省占地面積,方便地面物件的流動(dòng)。但是這種側(cè)置式機(jī)器人,2、3 軸為懸臂結(jié)構(gòu),降低機(jī)器人的剛度,一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人,用于電弧焊、切割或噴涂。平行四邊形機(jī)器人其上臂是通過一根拉桿驅(qū)動(dòng)的。拉桿與下臂組成一個(gè)平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發(fā)的平行四邊形機(jī)器人工作空間比較?。ň窒抻跈C(jī)器人的前部) ,難以倒掛工作。但 80 年代后期以來(lái)開發(fā)的新型平行四邊形機(jī)器人(平行機(jī)器人) ,已能把工作空間擴(kuò)大到機(jī)器人的頂部、背部及底部,又沒有測(cè)置式機(jī)器人的剛度問題,從而得到普遍的重視。這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機(jī)器人。近年來(lái)點(diǎn)焊用機(jī)器人(負(fù)載 100~150kg)大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器人。 上述兩種機(jī)器人各個(gè)軸都是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),故采用伺服電機(jī)通過擺線針輪(RV)減速器(1~3 軸)及諧波減速器(1~6 軸)驅(qū)動(dòng)。在 80 年代中期以前,對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人都是用直流伺服電機(jī),而 80 年代后期以來(lái),各國(guó)先后改用交流伺服電機(jī)。由于交流電機(jī)沒有碳刷,動(dòng)特性好,使新型機(jī)器人不僅事故率低,而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng),加(減)速度也快。一些負(fù)載 16kg 以下的新的輕型機(jī)器人其工具中心點(diǎn)(TCP)的最高運(yùn)動(dòng)速度可達(dá) 3m/s 以上,定位準(zhǔn)確,振動(dòng)小。同時(shí),機(jī)器人的控制柜也改用 32 位的微機(jī)和新的算法,使之具有自行優(yōu)化路徑的功能,運(yùn)行軌跡更加貼近示教的軌跡。 3、點(diǎn)焊機(jī)器人的基本功能點(diǎn)焊對(duì)所用的機(jī)器人的要求是不很高的。因?yàn)辄c(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制,至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求。這也是機(jī)器人最早只能用于點(diǎn)焊的原因。點(diǎn)焊用機(jī)器人不僅要有足夠的負(fù)載能力,而且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位時(shí)速度要快捷,動(dòng)作要平穩(wěn),定位要準(zhǔn)確,以減少移位的時(shí)間,提高工作效率。點(diǎn)焊機(jī)器人需要有多大的負(fù)載能力,取決于所用的焊鉗形式。對(duì)于用與變壓器分離的焊鉗,30~45kg 負(fù)載的機(jī)器人就足夠了。但是,這種焊鉗一方面由于二次電纜線長(zhǎng),電能損耗大,也不利于機(jī)器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)而不停擺動(dòng),電纜的損壞較快。因此,目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在 70kg 左右。考慮到機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力,能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進(jìn)行焊接,一般都選用100~150kg 負(fù)載的重型機(jī)器人。為了適應(yīng)連續(xù)點(diǎn)焊時(shí)焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機(jī)器人增加了可在 0.3s 內(nèi)完成 50mm 位移的功能。這對(duì)電機(jī)的性能,微機(jī)的運(yùn)算速度和算法都提出更高的要求。4、點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備,由于采用了一體化焊鉗,焊接變壓器裝在焊鉗后面,所以變壓器必須盡量小型化。對(duì)于容量較小的變壓器可以用 50Hz 工頻交流,而對(duì)于容量較大的變壓器,已經(jīng)開始采用逆變技術(shù)把 50Hz 工頻交流變?yōu)?00~700Hz 交流,使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600~700Hz 交流電焊接,也可以再進(jìn)行二次整流,用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié),新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化,因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器,無(wú)需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗,通常用氣動(dòng)的焊鉗,氣動(dòng)焊鉗兩個(gè)電極之間的開口度一般只有兩級(jí)沖程。而且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意變化的。近年來(lái)出現(xiàn)一種新的電伺服點(diǎn)焊鉗,焊鉗的張開和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),碼盤反饋,使這種焊鉗的張開度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置。而且電極間的壓緊力也可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn): 1)每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低,因?yàn)楹搞Q的張開程度是由機(jī)器人精確控制的,機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過程、焊鉗就可以開始閉合;而焊完一點(diǎn)后,焊鉗一邊張開,機(jī)器人就可以一邊位移,不必等機(jī)器人到位后焊鉗才閉會(huì)或焊鉗完全張開后機(jī)器人再移動(dòng); 2)焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整,只要不發(fā)生碰撞或干涉盡可能減少?gòu)堥_度,以節(jié)省焊鉗開度,以節(jié)省焊鉗開合所占的時(shí)間。 3)焊鉗閉合加壓時(shí),不僅壓力大小可以調(diào)節(jié),而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合,減少撞擊變形和噪聲。 5、焊接機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用焊接機(jī)器人目前已廣泛應(yīng)用在汽車制造業(yè),汽車底盤、座椅骨架、導(dǎo)軌、消聲器以及液力變矩器等焊接,尤其在汽車底盤焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。豐田公司已決定將點(diǎn)焊作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。用這種技術(shù)可以提高焊接質(zhì)量,因而甚至試圖用它來(lái)代替某些弧焊作業(yè)。在短距離內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也大為縮短。該公司最近推出一種高度低的點(diǎn)焊機(jī)器人,用它來(lái)焊接車體下部零件。這種矮小的點(diǎn)焊機(jī)器人還可以與較高的機(jī)器人組裝在一起,共同對(duì)車體上部進(jìn)行加工,從而縮短了整個(gè)焊接生產(chǎn)線長(zhǎng)度。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的桑塔納、帕薩特、別克、賽歐、波羅等后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等轎車底盤零件大都是以 MIG 焊接工藝為主的受力安全零件,主要構(gòu)件采用沖壓焊接,板厚平均為 1.5~4mm,焊接主要以搭接、角接接頭形式為主,焊接質(zhì)量要求相當(dāng)高,其質(zhì)量的好壞直接影響到轎車的安全性能。應(yīng)用機(jī)器人焊接后,大大提高了焊接件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量,并保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性和降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)環(huán)境。當(dāng)今社會(huì)一直處在加速的發(fā)展變化中,所以對(duì)人才的要求也越來(lái)越高,我們要用發(fā)展的眼光看問題,就要不斷提高思想認(rèn)識(shí),完善自我。師傅說作為一名焊接工程師,所受到的壓力將比其他行業(yè)更加沉重,要學(xué)會(huì)創(chuàng)新求變,以適應(yīng)社會(huì)的需要。如果是在單位,那就更需要掌握全面的焊接專業(yè)知識(shí)??梢哉f,近半個(gè)月的工作使我成長(zhǎng)了不少,從中有不少感悟,下面就是我在長(zhǎng)沙華恒機(jī)器人系統(tǒng)有限公司的一點(diǎn)收獲與體會(huì):第一是要真誠(chéng):你可以偽裝你的面孔你的心,但絕不可以忽略真誠(chéng)的力量。第一天去服務(wù)部實(shí)習(xí),心里不可避免的有些疑惑:不知道師傅怎么樣,應(yīng)該怎么做啊,要去干些什么等等!踏進(jìn)公司的辦公室,只見幾個(gè)陌生的臉孔用疑惑的眼神看著我。我微笑著和他們打招呼,尷尬的局面立刻得到了緩解,大家多是很友善的微笑歡迎我的到來(lái)。從那天起,我養(yǎng)成了一個(gè)習(xí)慣每天早上見到他們都要微笑的說聲:“師傅早” ,那是我從心底真誠(chéng)的問候。我總覺得,經(jīng)常有一些細(xì)微的東西容易被我們忽略,比如輕輕的一聲問候,但它卻表達(dá)對(duì)老師同事對(duì)朋友的尊重關(guān)心,也讓他人感覺到被重視與被關(guān)心。僅僅幾天的時(shí)間,我就和師傅們打成一片,很好的跟他們交流溝通學(xué)習(xí)。我想,應(yīng)該是我的真誠(chéng)換的了師傅們的信任,他們?cè)敢庵笇?dǎo)我,給我分配任務(wù)。第二是溝通:要想在短暫的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi),盡可能多的學(xué)一些東西,這就需要跟老師有很好的溝通,加深彼此的了解,剛到設(shè)計(jì)部,主任并不了解你的工作學(xué)習(xí)能力,不清楚你會(huì)做哪些工作,不清楚你想了解什么樣的知識(shí),所以跟主任建立起很好的溝通是很有必要的。同時(shí)我覺得這也是我們將來(lái)走上社會(huì)的一般不可缺少的鑰匙。通過溝通了解,師傅對(duì)我有了大體的了解,一邊針對(duì)性的教我一些點(diǎn)焊的實(shí)際知識(shí),一邊根據(jù)我的興趣給予我更多的指導(dǎo)與幫助,在這次工作中,我真正學(xué)到了專業(yè)書上沒有的知識(shí),擁有了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這才真正體會(huì)到知識(shí)的價(jià)值,學(xué)以致用。第三是激情與耐心:激情與耐心,就像火與冰,看似兩種完全不同的東西,卻能碰撞出最美麗的火花。在車間是,師傅就跟我說,想做設(shè)計(jì)這一塊,激情與耐心必不可少,在點(diǎn)焊這方面就像是做新聞工作,需要你有耐心去實(shí)事求是,而你的耐心就要用到不斷的學(xué)習(xí)新的知識(shí),提高自己的專業(yè)水平當(dāng)中去。在一些具體的工作當(dāng)中也是這樣。后來(lái)我又看了點(diǎn)焊機(jī)器人的一些案例,一遍又一遍的研究,自然有些煩,但我用我的熱情與耐心克服這些困難,師傅也幫我用書面的方式整理了不少關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)記錄的經(jīng)驗(yàn)。這些在平常的書本上僅僅是獲得感性認(rèn)識(shí),而在這里真的實(shí)踐,才算是真正的掌握了,也讓我感到自己的知識(shí)不知,告誡自己,不管做什么,切記眼高手低,要善于鉆研。師傅說對(duì)每個(gè)機(jī)器焊接加工都要細(xì)心負(fù)責(zé),心細(xì)負(fù)責(zé)是做好點(diǎn)焊工作所必備的基本條件,也是是做好這項(xiàng)工作的前提。第四是主動(dòng)出擊:當(dāng)你可以選擇的時(shí)候,把主動(dòng)權(quán)握在自己的手中。在公司的時(shí)候,我會(huì)主動(dòng)的打掃衛(wèi)生,主動(dòng)地幫助師傅做一些力所能及的事情,并會(huì)積極地尋找合適的時(shí)間,向老師請(qǐng)教問題,跟師傅像朋友一樣交流,談生活學(xué)習(xí)以及未來(lái)的工作,通過這些我就和師傅走的更近,在實(shí)習(xí)當(dāng)中,師傅就會(huì)更愿意更多的指導(dǎo)我,是我收獲更多。有時(shí)候我就自告奮勇,獨(dú)自去一些地方檢修等故障排除。我心里感到很高興,因?yàn)槲业闹鲃?dòng),我鞏固了我所學(xué)的知識(shí),并且得到了師傅們的認(rèn)可。三、實(shí)習(xí)總結(jié)通過這次實(shí)習(xí),讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西,仿佛自己一下子成熟了,懂得了做人做事的道理,也懂得了學(xué)習(xí)的意義,時(shí)間的寶貴,人生的真諦。明白人世間一生不可能是一帆風(fēng)順的,只要勇敢去面對(duì)人生中的每一個(gè)驛站!這讓我清楚地感到了自己肩上的重任,看清楚人生的方向,也讓我認(rèn)識(shí)到工作就必須仔細(xì)認(rèn)真負(fù)責(zé),要有一種平和的心態(tài)和不恥下問的精神,不管遇到什么事情都要去思考,多聽別人的建議,不要太過急躁,要對(duì)自己所做的事情負(fù)責(zé),不要輕易的去承諾,承諾了就要努力去兌現(xiàn)。單位也培養(yǎng)了我的實(shí)際動(dòng)手能力,增加了我實(shí)際動(dòng)手能力,增加了實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)際的點(diǎn)焊工作有了一個(gè)新的開始,更好地為我們今后的工作積累經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生簽名:本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書題 目:伸縮臂式上下料機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)老師設(shè)計(jì)題目 伸縮臂式上下料機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 課題目的:機(jī)械手是一種能模仿人手部分動(dòng)作,按照預(yù)定的程序,軌跡及其他要求,實(shí)現(xiàn)抓取,搬運(yùn)工作或操作工具的自動(dòng)化機(jī)械裝置,它是工業(yè)機(jī)械人的一個(gè)重要分支。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的很多易燃、易爆等高危及重體力勞動(dòng)場(chǎng)合機(jī)器人所代替,這一方面可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,另一方面可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。例如,目前在我國(guó)的許多中小企業(yè)汽車生產(chǎn)以及輕工業(yè)生產(chǎn)中,往往沖壓成型這一工序還需要人工上下料,既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,又影響效率。為此,把伸縮臂式上下料機(jī)械手作為我的研究的課題。2. 課題意義:機(jī)器人應(yīng)用情況,是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng),而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置,既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力,又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力,從某種意義上說它也是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物,它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)各,也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備.機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作,按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為“工業(yè)機(jī)械手” 。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率:可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn); 尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境中,它代替人進(jìn)行正常的工作,意義更為重大。因此,在機(jī)械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等方面得到越來(lái)越廣泛的引用.機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡(jiǎn)單,專用性較強(qiáng),僅為某臺(tái)機(jī)床的上下料裝置,是附屬于該機(jī)床的專用機(jī)械手。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,制成了能夠獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作,適用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手” ,簡(jiǎn)稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能很快的改變工作程序,適應(yīng)性較強(qiáng),所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的引用。3. 相關(guān)研究動(dòng)態(tài):我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手是從 80 年代“七五“ 科技攻關(guān)開始起步, 在國(guó)家的支持下,通過“七五“, “八五 “科技攻關(guān),目前已經(jīng)基本掌握了機(jī)械手操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù),控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù),運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆,孤焊,點(diǎn)焊,裝配,搬運(yùn)等機(jī)器人,其中有 130 多臺(tái)噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近 30 條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應(yīng)用,孤焊機(jī)器人已經(jīng)應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的看來(lái),我國(guó)的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國(guó)外比還有一定距離。如:可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品,機(jī)械手應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距。影響我國(guó)機(jī)械手發(fā)展的關(guān)鍵平臺(tái)因素就是其軟件,硬件和機(jī)械結(jié)構(gòu)。上料機(jī)械手與卸料機(jī)械手相比,其中上料機(jī)械手中的移動(dòng)式搬運(yùn)上料機(jī)械手適用于各種棒料,工件的自動(dòng)搬運(yùn)及上下料工作。例如鋁型材擠壓成型鋁棒料的搬運(yùn)及高溫材料的自動(dòng)上料作業(yè),最大抓取棒料直徑達(dá) 180mm,最大抓握重量可達(dá) 30 公斤,最大行走距離為 1200mm。根據(jù)作業(yè)要求及載荷情況,機(jī)械手各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度可調(diào)。移動(dòng)式搬運(yùn)上料機(jī)械手主要由手爪,小臂,大臂,手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),小車行走機(jī)構(gòu),液壓泵站電器控制系統(tǒng)組成,同時(shí)具有高溫棒料啟動(dòng)疏料裝置及用于安全防護(hù)用的光電保護(hù)系統(tǒng)。整個(gè)機(jī)械手及液壓系統(tǒng)均集中設(shè)置在行走小車上,結(jié)構(gòu)緊湊。電氣控制系統(tǒng)采用 OMRON 可編程控制器,各種作業(yè)的實(shí)現(xiàn)可以通過編程實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外實(shí)際使用的多是定位控制的機(jī)械手,沒有“視覺”和“觸覺”反饋。目前,世界各國(guó)正積極研制帶有“視覺”和“觸覺”的工業(yè)機(jī)械手,使它能夠?qū)λト〉墓ぜM(jìn)行分辨,能選取所需要的工件,并正確的夾持工件,進(jìn)而精確地在機(jī)器上定位、定向。為使機(jī)械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零部件,它由視覺傳感器輸入三個(gè)視圖方向的視覺信息,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形分辨,判別是否是所要抓取的工件。為防止握力過大引起物件損壞或握力過小引起物件滑落下來(lái),一般采用兩種方法:一是檢測(cè)把握物體手臂的變形,以決定適當(dāng)?shù)奈樟Γ涣硪环N是直接檢測(cè)指部與物件的滑動(dòng)位移,來(lái)修正握力。在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中,工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多。發(fā)展較快,一般的工業(yè)機(jī)械手技術(shù)相當(dāng)成熟,預(yù)計(jì)在 2005 年 N2008 年問,全球工業(yè)機(jī)器人銷量預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng) 6 1%.蛩 2008 年增至 12 1 萬(wàn)臺(tái).國(guó)外機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某些智能的機(jī)械手,使其擁有一定的傳感能力,能反饋外界條件的變化,做出相應(yīng)的變更,如位置發(fā)生稍些偏差時(shí),即能更正,并自行檢測(cè)。另外,機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展,大大促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制,其中重點(diǎn)領(lǐng)域是仿人機(jī)器人的研究。日本在 2000 年研制出了一臺(tái)真正具有世界影餉的仿人機(jī)器人 Asimo,它的誕生促進(jìn)了各種各樣仿人機(jī)器人的研究,開辟了一個(gè)仿人機(jī)器人的發(fā)展。此后,同本還推出了一個(gè)為期 5 年的“仿人機(jī)器人在實(shí)際環(huán)境中運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)研究和發(fā)展計(jì)劃” ,這個(gè)實(shí)用性項(xiàng)目此后,是在日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜臺(tái)研究所于 2005 年 1 月開發(fā)、然后由川田等公司生產(chǎn)的 HRP-2 機(jī)器人 3)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。另外,韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家相繼推出了各種類型的仿人機(jī)器人。2004 年 12 月 27 日,韓國(guó)先進(jìn)科技研究所(KAIST)發(fā)表 HUBO機(jī)器人,美國(guó)軍方正在開發(fā)機(jī)器人士兵,專家預(yù)測(cè)這至少需要 30 年時(shí)間。機(jī)器人杯足球賽(RoboCup 1 始于 2002 年,組織者預(yù)期到 2050 年仿人機(jī)器人足球隊(duì)可以擊敗人類的世界杯冠軍隊(duì)。許多人還期望仿人機(jī)器人進(jìn)入家庭成為真下的機(jī)器人仆人。這些都是長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo),需要為其付出不斷的努力。4. 課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處:課題的主要內(nèi)容:(1)對(duì)伸縮臂式上下料機(jī)械手的工況進(jìn)行分析。 (2)滿足伸縮臂式上下料機(jī)械手完成小臂上下俯仰、大臂正反向回轉(zhuǎn)、行走裝置進(jìn)退三個(gè)自由度,以及手爪的開啟和閉合等動(dòng)作要求(3)給出液壓系統(tǒng)的電磁元件動(dòng)作循序表和液壓系統(tǒng)原理圖。 (4)對(duì)上下料機(jī)械手的手部進(jìn)行計(jì)算與分析。創(chuàng)新之處:(1)設(shè)計(jì)該機(jī)械手的手部是采用了保持機(jī)械手的活動(dòng)部位原理不變,而手的根部與手指之間使用了可拆卸的螺栓聯(lián)接。因此可根據(jù)夾持對(duì)象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭,以靈活適應(yīng)工作要求的變化,實(shí)現(xiàn)一手多用的目的。(2)在機(jī)械手的小臂與立柱之間增加了可伸縮的連杠機(jī)構(gòu),這樣既可以滿足機(jī)械手的俯仰操作要求而且在連桿靜止時(shí)可以支撐小臂從而能夠有效地提高機(jī)械手的強(qiáng)度。5. 研究方法、研究方案:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力,是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分,根據(jù)動(dòng)力源不同,工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液動(dòng)式,氣動(dòng)式,電動(dòng)式和機(jī)械式四種,而液壓式方案驅(qū)動(dòng)機(jī)械手具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸緊湊,重量輕,控制方便,驅(qū)動(dòng)力大等優(yōu)點(diǎn),因此本處機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方案選擇液壓驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)是對(duì)伸縮臂式上下料機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究,為了使機(jī)械手能準(zhǔn)確的工作,可用步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)基座的旋轉(zhuǎn);立柱和大臂的伸縮可用液動(dòng)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng),小臂的旋轉(zhuǎn)則通過立柱與大臂之間的伸縮來(lái)控制,而連桿的收縮可與立柱,大臂的收縮一起接入到液壓回路中,機(jī)械手的夾緊與放松通過液壓缸的伸縮來(lái)控制,其具體動(dòng)作為液壓缸伸出,機(jī)械手松開,液壓缸縮回,機(jī)械手抓緊。6. 完成期限和預(yù)期進(jìn)度:① 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段:(第 1~2 周):課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯。② 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告階段:(第 3~4 周):完成開題報(bào)告。③ 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段:(第 5~12 周):液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。(1)工況分析。 (第 5~6 周)(2)液壓原理圖與零件圖的繪制。 (第 7~10 周)(3)完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫工作。 (第 11~12 周)④ 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段:(第 13~15 周)7. 主要參考資料:[1] 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一個(gè)平行溝槽軸承與建模質(zhì)量守恒空穴算法機(jī)械工程學(xué)院摘要:幾種負(fù)載支持機(jī)制進(jìn)行了研究處理并行軸承的氣蝕問題。腔及其處置的形成影響的連續(xù)薄膜,因此軸承的承載能力產(chǎn)生的壓力。在求解雷諾方程,適當(dāng)?shù)目栈吔鐥l件必須應(yīng)用。在這篇文章中,質(zhì)量守恒 ViJayaragHavan-基思空化算法被用于分析的并行子軸承的流體動(dòng)力潤(rùn)滑性能與一個(gè)或多個(gè)凹槽。采用有限差分法,一維雷諾方程離散。高斯 - 賽德爾迭代來(lái)求解得到的線性代數(shù)方程組。對(duì)于給定的潤(rùn)滑劑,滑動(dòng)速度和最小油膜厚度,有幾個(gè)比較研究Vijayaraghavan 基思空化算法和出版解析解之間進(jìn)行。影響了流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的幾個(gè)因素考慮,如氣穴壓力,入口長(zhǎng)度,槽數(shù)和紋理圖案。分析結(jié)果驗(yàn)證了 Vijayaraghavan - 基思空化算法。它被發(fā)現(xiàn) Vijayaraghavan-基思算法是不帶紋理的溝槽深度敏感。此外,入口粗糙,進(jìn)氣吸力和準(zhǔn)反對(duì)稱整合被確定是產(chǎn)生平行軸承的動(dòng)水壓力的基本特征。關(guān)鍵詞 :液體動(dòng)壓軸承、汽蝕的流體力學(xué)、在流體動(dòng)力學(xué)粗糙度1引言在過去的 20 年中,極大的興趣一直集中在使用質(zhì)感軸承,其中 Micro pockets 都融入了評(píng)分在所述軸承表面中的一個(gè)。表面紋理一直發(fā)現(xiàn)提高承載能力,并降低流體動(dòng)力摩擦在低負(fù)載條件。雖然表面紋理是不是一個(gè)新概念,它仍然困難,因邪教作平行軸承內(nèi)袋清楚如何可以?shī)A帶任何潤(rùn)滑劑,以形成一個(gè)流體動(dòng)力膜和支持端口采用經(jīng)典的流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論的負(fù)荷。加載支持機(jī)制許多研究者研究了負(fù)載支持機(jī)制具有平行表面,其包括表面粗糙度,擺動(dòng)和彈跳,潤(rùn)滑劑密度變化,非牛頓效應(yīng),EC-為中心旋轉(zhuǎn),波紋或界面表面的翹曲,突出微凹凸,和表面紋理化等。在 20 世紀(jì) 60 年代,漢密爾頓,等。 (2)報(bào)告最早工作在微織構(gòu),潤(rùn)滑表面。作者描述的潤(rùn)滑理論基于表面微違規(guī)行為和相關(guān)薄膜腔。反對(duì)稱壓力分布這通常會(huì)發(fā)生這些違規(guī)行為被修改由薄膜氣蝕,這似乎使得薄膜高壓力失去平衡低的膜的壓力,從而產(chǎn)生一個(gè)凈負(fù)荷支承通過壓力的區(qū)域整合力。他們還表示,類似的爭(zhēng)論可能會(huì)提前,如果凹坑或凹坑被認(rèn)為是代替粗糙。在這種情況下,空腔將形成的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),以及高壓力將根納入樣本在后緣。在此之后的早期作品,興趣質(zhì)感流體力學(xué)軸承減弱,直到 20 世紀(jì) 90 年代,人們意識(shí)到時(shí)河畔面紋理化可能會(huì)增加負(fù)載能力,從而減少摩擦化。這是特別感興趣的兩個(gè)能源節(jié)約宏觀軸承和減少陸運(yùn)動(dòng)阻滯力潤(rùn)滑的,微型設(shè)備。Tender 鎮(zhèn)引入的進(jìn)氣粗糙度的概念去惡習(xí),如軸承,密封件和活塞環(huán)。相關(guān)原理是產(chǎn)生一個(gè)有效的步驟或斜率的可能性通過從在人工或形式的入口去除材料定制的粗糙度,而不是常規(guī)的入口形狀。這也就是說,入口楔效應(yīng),需要壓力屬,化,由一個(gè)微結(jié)構(gòu),而不是一個(gè)Macrogeometry 獲得的。各部分名稱1=入口土地廣度 2=第 個(gè) Sunland 寬度i3=滑塊的寬度 4=廣度口袋5=第 j 的 Sub groove 寬度 6=出口廣度土地7=開關(guān)功能 8=膜厚9=無(wú)量綱膜厚 10=槽深11=淺槽深度 12=最小油膜厚度13=在 x 方向的網(wǎng)格索引 14=在 x 方向的質(zhì)量通量15=MX 的剪切誘導(dǎo)質(zhì)量通量 16=MX 的壓力引起的質(zhì)量流量17=網(wǎng)格數(shù) 18=小節(jié)數(shù)19=薄膜壓力 20=無(wú)量綱油膜壓力21=氣壓 22=空化壓力23=參考油膜壓力 24=滑動(dòng)速度25=負(fù)載 26=無(wú)量綱載荷27=參考負(fù)載 28=坐標(biāo)軸中的流動(dòng)方向29=在 x 方向的無(wú)量綱坐標(biāo) 30=在 x 方向的交點(diǎn)的距離31=滑塊寬度的質(zhì)感部分 32=潤(rùn)滑劑的體積模量33=無(wú)量綱體積模量 34=潤(rùn)滑劑的參考體積模量35=ζ 的總和變化耐受性 36=改變 W 的公差37=小數(shù)電影內(nèi)容的空化區(qū);密度比 ρ/ρC,在 38=動(dòng)力粘度全片區(qū)域39=潤(rùn)滑油的密度 40=在空化壓力的潤(rùn)滑油密度基于激光表面紋理(LST )技術(shù),教授 Tension 的研究小組調(diào)查了各種軸承幾何形狀,嘗試和應(yīng)用程序同時(shí)使用的實(shí)驗(yàn)和建模。這項(xiàng)工作的一個(gè)簡(jiǎn)短的概述,可以發(fā)現(xiàn)在評(píng)論中ARTI-第一百由 Edison(7) 。有人提到,兩種不同的 LST 濃度 Copts 提出來(lái)產(chǎn)生負(fù)載能力平行軸承(Brazier,等人( 1) ) 。一個(gè)是全寬度 LST 是基于個(gè)人漣漪效應(yīng)(在各酒窩當(dāng)?shù)貧馕g) 。該另一種是局部 LST,這是基于一種“集體效應(yīng)”的酒窩。這組報(bào)道的摩擦減少達(dá)到 40%,由使用均勻分布的,半球形 micro pock-ETS 在一個(gè)平行的軸承在純的整個(gè)表面固定下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)最佳紋理深度為 10-11 微米報(bào)道的同時(shí),基地雖然這是很難將之與其他系統(tǒng),因?yàn)闆]有信息被提供作為對(duì)潤(rùn)滑劑的膜厚。一值得留意的現(xiàn)象是,財(cái)大氣粗似乎傳遞桿Tcircularly 表現(xiàn)不佳有關(guān)饑餓的發(fā)生,因?yàn)樗麄冃枰粋€(gè)更大的石油供應(yīng),以維持一個(gè)流體動(dòng)動(dòng)力學(xué)薄膜。尖峰和同事分析“入口抽吸”到并行的性能的貢獻(xiàn),在內(nèi)部袋袋軸承(Fowl,等奧佛等人) 。這種現(xiàn)象是基于這樣當(dāng)潤(rùn)滑劑,通過 Inlet land 合流,到達(dá)擴(kuò)散口袋入口一低壓產(chǎn)生的原理。因?yàn)橥獠繅毫κ黔h(huán)境壓力,這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力降穿過入口土地,其具有“抽吸”潤(rùn)滑劑的作用入軸承。由此增加的潤(rùn)滑劑流動(dòng)增強(qiáng)流體動(dòng)壓力產(chǎn)生的熊的主體內(nèi)相 No pocketed ING,從而提高負(fù)載能力軸承。2 空化邊界條件一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),雷諾方程得到了廣泛的用于預(yù)測(cè)具有可接受的工程精度為大多數(shù)應(yīng)用液膜軸承的性能。在他的經(jīng)典論文,雷諾確定的動(dòng)水壓力的產(chǎn)生機(jī)制在潤(rùn)滑膜,并明確公認(rèn)的氣蝕對(duì)軸承的行為可能產(chǎn)生的影響。氣蝕是什么,否則中斷連續(xù)液相由氣體或蒸汽或存在兩者(道森和泰勒) ??涨坏男纬珊推湫愿裼绊懺谶B續(xù)產(chǎn)生的壓力薄膜,因此軸承的承載能力。然而,這是誠(chéng)然,空化在軸承的物理理解仍不能令人滿意。 在求解雷諾方程,必須施加邊界在連續(xù)的潤(rùn)滑膜之間的界面條件和氣態(tài)區(qū)域(氣穴邊界) 。因此,修改后的雷諾方程必須能夠確定這兩個(gè)區(qū)域(薄膜擊穿和之間的邊界電影改革的邊界) ,并確定了全膜區(qū)域內(nèi)的壓力分布。眾多的邊界條件已經(jīng)假定使用與雷諾方程,如索末菲,半索末菲或傘形花序,雷諾或斯威夫特 - 施梯伯和 JAKOBSSON-Feldberg - 奧爾森(JFO) 。各種邊界條件導(dǎo)致預(yù)測(cè)的壓力差配置文件。 雷諾(斯威夫特 - 施蒂伯)邊界條件是最廣泛使用并給出相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果。一個(gè)常用提出 Christopher son 的使用的數(shù)值程序是將所有負(fù)面的壓力為零。在穩(wěn)定運(yùn)行條件,上游邊界(薄膜破裂)的位置廣泛接受的位置處的壓力和壓力衍生消失,但下游邊界(改造邊界)是較為復(fù)雜的,只能通過規(guī)定的條件成立以合理的準(zhǔn)確整個(gè)氣穴區(qū)域質(zhì)量守恒。JAKOBSSON 和 Feldberg 和奧爾森提出了一套自洽要應(yīng)用于氣穴邊界條件在雷諾方程。邊界條件正確地考慮質(zhì)量守恒的空化區(qū)域。集體的過程現(xiàn)在一般稱為 JFO 理論。這個(gè)理論,當(dāng)應(yīng)用到軸頸軸承,已經(jīng)產(chǎn)生的結(jié)果是在與實(shí)驗(yàn)值符合較好。大多數(shù)分析已采取以下方法來(lái)實(shí)施改革的邊界條件為雷諾方程(1)猜一空化區(qū)域的邊界。 (2)松弛確定的壓力分布。 (3)檢查在薄膜擊穿(斯威夫特 - 施梯伯)的邊界條件和電影(JAKOBSSON-Feldberg-奧爾森) (4)由此,估計(jì)一個(gè)更好的邊界。新的邊界提供了一種新的壓力字段和一個(gè)新的檢查可以被做,等等(5)重復(fù)上述步驟,直到獲得滿意的結(jié)果。上述步驟清楚地表明了計(jì)算復(fù)雜性以及參與執(zhí)行的時(shí)間 JFO 邊界條件。埃爾羅德(17)推出了一款計(jì)算方案(簡(jiǎn)稱為埃爾羅德空化算法) ,該結(jié)合 JFO 理論在一個(gè)非常簡(jiǎn)單的方式。這個(gè)程序避免了定位膜破裂和改革界限的復(fù)雜性,因?yàn)樗鼤?huì)自動(dòng)預(yù)測(cè)空化地區(qū)。該埃爾羅德算法是基于一控制體積配制和使用單位階躍函數(shù)(稱為開關(guān)功能),以消除壓力術(shù)語(yǔ)在空化區(qū)域。埃爾羅德(17)指出,該算法是經(jīng)過大量的試驗(yàn)開發(fā),因此并沒有出現(xiàn)發(fā)展詳細(xì)信息。Vijayaraghavan 和 Keith 分析了跨音速流的埃爾羅德氣穴 algorithm and the mathe matical modeling 通過類比,利用這兩種完全不同的物理現(xiàn)象之間的相似之處。它們擴(kuò)展了一些計(jì)算程序在跨音速流動(dòng)分析用于修改數(shù)值方法用于預(yù)測(cè)氣穴中的軸承。改進(jìn)后的算法(簡(jiǎn)稱為 Vijayaraghavan-基思空化算法)可以自動(dòng)預(yù)測(cè)膜破裂,改革的邊界通過引入在剪切流項(xiàng)一類差分技術(shù)來(lái)自動(dòng)更改表單有限差分(中央或逆風(fēng))全膜之間的和空化地區(qū)。原埃爾羅德算法通過數(shù)值試驗(yàn)和錯(cuò)誤開發(fā)的。因此,這個(gè)修改使該算法非經(jīng)驗(yàn)和提供合適的堿為進(jìn)一步改善。兩種算法進(jìn)行比較,產(chǎn)生幾乎相同的結(jié)果為 1 和 2 維的情況下涉及滑塊和滑動(dòng)軸承。最近,Auras 分析了空化模型對(duì)微織構(gòu)軸頸軸承的數(shù)值評(píng)估的影響。他們采用經(jīng)典雷諾比較結(jié)果邊界條件模型,并提出了埃爾羅德和亞當(dāng)斯質(zhì)量守恒埃爾羅德空化算法。他們發(fā)現(xiàn)在微織軸承的雷諾模型低估空化區(qū)域,導(dǎo)致幾個(gè)變量,如摩擦轉(zhuǎn)矩的估計(jì)中的誤差。他們指出,缺乏雷諾邊界內(nèi)質(zhì)量守恒條件的做法是負(fù)責(zé)報(bào)道的差異,并建議只有質(zhì)量守恒模型應(yīng)當(dāng)與微織構(gòu)的軸承交易中使用。關(guān)于質(zhì)量守恒模型的主要困難來(lái)自于它的高度非線性性質(zhì)。因此,Ausas,等。研究了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的數(shù)值算法的基礎(chǔ)上,埃爾羅德空化算法充分動(dòng)力潤(rùn)滑問題。該算法的良好的行為是振蕩擠壓流動(dòng)和動(dòng)態(tài)加載的軸頸軸承:兩個(gè)例子來(lái)說明。本文旨在應(yīng)用二階雷諾方程的無(wú)限長(zhǎng)平行質(zhì)感軸承確定影響流體動(dòng)力潤(rùn)滑的因素質(zhì)感軸承和識(shí)別并行生成的動(dòng)水壓力的基本特征表現(xiàn)軸承。3 標(biāo)準(zhǔn)幾個(gè)無(wú)限長(zhǎng)平行軸承與一個(gè)或多個(gè)槽被勾畫在圖 1。焊盤寬度,槽深,和最小膜厚表示為 B,HD 和 H0 分別。該軸承是由一個(gè) viscous,牛頓潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑與動(dòng)態(tài)粘度 η。在每個(gè)子圖中,上溝槽表面是固定的,而下面的平面表面滑動(dòng)以均勻的速度 U。在本研究中,三種情況的研究。第一種情況是平行軸承只有一個(gè)槽。如圖1a 所示的入口地和出口地表示為 b 和 c。第二種情況是部分平行紋理軸承(被稱為局部變形,PT)如圖 1a 所示,出口脊寬的 PT 保持恒定為 c,而另兩個(gè)部分被細(xì)分成多個(gè)部分。所有的小節(jié)都有相同的長(zhǎng)度,而第數(shù)為 Ns 個(gè)。對(duì)于與PT 多個(gè)凹槽(PTG) ,Ns 是偶數(shù);見圖。 1B。對(duì)于 PT 有多個(gè)步驟(PTS) ,NS 是奇數(shù),見圖。 1C。第三種情況是完全網(wǎng)紋平行軸承(簡(jiǎn)稱全紋理,F(xiàn)T) 。從 PT不同,墊的整個(gè)寬度由 Ns 個(gè)細(xì)分在 FT。換句話說,如果 c 的 PT 被設(shè)置為 B / NS,PT 變成 FT。對(duì)于 FT 有多個(gè)凹槽(FTG) ,NS 是奇數(shù),見圖。 1D。為 FT 與多個(gè)步驟(FTS) ,Ns 是偶數(shù);見圖。對(duì)于這兩種 PT 和 FT,重復(fù)性和凹槽的寬度與寬度分別記為 和 。iAjB一個(gè)參數(shù) α,稱為滑塊寬度的紋理部分,被定義為帶紋理的寬度的整個(gè)寬度的比值。有紋理的寬度的入口部之間的寬度最后重復(fù)的部分。值得注意的是,該部分提到的以上可能是一個(gè)脊或槽。在圖 1b 或 1c 中,出口地與不 breadth marked c 是一個(gè)不重復(fù)的單元,所以 α=(AI BJ)/ B 和 α1(所謂 PT) 。?圖 1D 和 1E 中,出口地是一個(gè)重復(fù)單元,所以 α=(AI BJ)/ B 和 α= 1(所謂 FT) 。數(shù)字圖 1a 是一個(gè)特例,α 被定義為 ??/A圖 1 平行槽軸承:(一)單槽;(二)PTG,NS = 6;(三)PTS,NS = 5;(四)FTG,NS = 7;(五)FTS,NS = 64 分析公式雷諾方程為在層流牛頓潤(rùn)滑劑的一維表格,允許壓縮效果,可以寫為:(1)3021dphUdxx?????????對(duì)于穩(wěn)流,這是質(zhì)量守恒的表達(dá)。條款中的括號(hào)內(nèi)為凈質(zhì)量流率,它由貢獻(xiàn),由于剪切(Couette 流) ,并由于壓力梯度(Poiseuille 流)做出了貢獻(xiàn)。的密度 ρ 該潤(rùn)滑劑是通過體積模量 β 的定義中涉及到膜壓力cdp?????????(2)其中 為潤(rùn)滑劑的氣穴壓力的密度。埃爾羅德(17)定義了以下變量:c?c???(3)Represents 液體餾分在空化區(qū)域(稱為小數(shù)薄膜成分) ,它代表實(shí)際的密度,以在全膜區(qū)域的參考密度之比。該變量是連續(xù)在整個(gè)區(qū)域上,并成為在未的問題。它已發(fā)現(xiàn)內(nèi)的壓力誘導(dǎo)的流動(dòng)空化區(qū)域較小。條紋狀流存在于該地區(qū)的主要是由剪切驅(qū)動(dòng)。此外,在該區(qū)域中的壓力基本上是恒定的。為了體現(xiàn)這些特點(diǎn),所謂的開關(guān)函數(shù) g 被引入的壓力密度關(guān)系式,也就是:cdp??????????(4)1,int0,{hefulimregioncavtdg?(5)在全膜區(qū)域方程[4]可以直接集成,得到:??lncpg????(6)等式[6]可以表達(dá)的另一種方法是方便的初始化:??lncpg????(7)結(jié)合方程。 [1],[3]和[4]中,一個(gè)單一的分析制劑對(duì)于能夠獲得質(zhì)量守恒在并行軸承如下:3021ccUddhgxx?????????????(8)方程[8]可改寫為:0xm??(9)????xxxpm????(10)到方程無(wú)量綱化[8]中,參考變量和無(wú)量綱變量分別定義為:PE =βE=6UηB/h20 和ˉH = h/h0,ˉX = X / B,ˉP = P / PE,ˉβ=β/βE。然后:??31dhdhgxxx??????????(11)5 數(shù)值解采用有限差分方法問題的離散化在全膜區(qū)域(G = 1) ,方程[11]是一個(gè)橢圓偏微分方程。因此,數(shù)值格式采用其解決方案應(yīng)反映一個(gè)事實(shí),即在因變量在全片的任何一點(diǎn)取決于它的所有鄰國(guó)的變量。這允許使用中央的差異。另一方面,在的氣穴區(qū)域(G = 0) ,方程[11]是雙曲型的。因此,下游的影響并不上行信號(hào)和片面或迎風(fēng)差分應(yīng)該被使用。根據(jù)所提出的處理方法 Vijayaraghavan 和 Keith:(12)方程[11]可改寫為:????31dhdghxxx????????????(13)采用有限差分法,緊湊的離散表達(dá)式的公式。 [13]可以得到:11tttCABCEF????????(14)??1dggx????????31/21331/21/233331/21/21/21/21ttttt ttttt tthgCAxxhEthggCFx????????????????質(zhì)量通量由于剪切在節(jié)點(diǎn) 表示為:i??????111114242cctttttttttttUdhghghghxx??????????????? ???? ????(15)表 1 個(gè)主軸承參數(shù)的探討軸承寬度( )mB0.002入口土地寬( ) 0.004A??/0.2aB?槽寬度( ) 0.006 3b退出土地寬( ) 0.01 c ??/.5c質(zhì)感部分 a01?下表面的線速度( )/ms U1潤(rùn)滑油黏度( )pA? 0.01 大氣壓力( )KpaPatm 0氣穴壓( ) cv ?100 to 0最小膜厚度( )u 0h1槽的深度( )md2.5/3和質(zhì)量通量由于壓力在節(jié)點(diǎn) 是:i??????333 31/211/2/ 1/2121ccttttttttthgdhghghgxx????????????????? ?? ????? ????(16)迭代法離散化的有限差分方程。導(dǎo)致的一組線性代數(shù)方程組的 ζ 的節(jié)點(diǎn)值。這些方程可以通過幾種數(shù)值方法來(lái)解決。常見解決方法是雅可比迭代法,高斯 - 賽德爾迭代,和超松弛迭代。更高效方法是近似因式分解(Vijayaraghavan 和基思交替方向隱式(Lebeck) ,多重網(wǎng)格方法(伍茲和 Brewe;仇和 Khonsari)等。雖然高斯 - 賽德爾的迭代算法并不總是最有效的,很方便,并用于在此的文章。收斂性的判定收斂標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)條件:一是 ζ 兩個(gè)連續(xù)的計(jì)算值的總和的變化迭代低于規(guī)定的公差值 :??1kktttt ?????(17)另一種是計(jì)算 W 在兩個(gè)連續(xù)的變化迭代低于另一個(gè)指定的公差值 εW:1kkwW???(18)其中 0,,DeepdxanWpB???6 比較研究許多情況下,由 Viagra Havana Keith 空化算法與一維平行滑動(dòng)軸承進(jìn)行了分析在圖中所示的橫截面.對(duì)于單槽軸承(圖 1a) ,所用的參數(shù)列于表 1 中,這是同使用的那些 Fowl 等圖 2 穿過平行軸承具有單個(gè)槽 2 壓力在不同的網(wǎng)格收斂,HD = 5um,A / B = 0.2,B / B = 0.3,PCAV = -100Kpaβ 是最重要的參數(shù)之一。它表達(dá)了流體進(jìn)行壓縮(壓縮率的倒數(shù))的阻力以及與壓力,溫度和分子結(jié)構(gòu)而變化。使用 Vijayaraghavan 和 Keith β 為6.9×107 帕和使用埃爾羅德的 分別為 1.0×108 帕,4.0×109 帕,s?2.5×1010 帕,1.6×1011 帕,和 1.0×1012 帕埃爾羅德表示當(dāng) β 為較硬大于4×109 Pa 時(shí),計(jì)算出的負(fù)載幾乎不變。在接下來(lái)的研究中,β 為 4.0×109 帕。它是眾所周知的數(shù)值分析的結(jié)果很容易受到以網(wǎng)格數(shù)和收斂精度的偏差。在這項(xiàng)研究中,3 網(wǎng)格編號(hào)(50,200,400)和 4 收斂精度(10-4,10-5,10-6,10-7)被選定。所有可能的組合都試圖產(chǎn)生中列出的結(jié)果表 2??梢缘贸鼋Y(jié)論,當(dāng)網(wǎng)格密度是松散的,下收斂是優(yōu)選的,而對(duì)于密集網(wǎng)格,該較高的融合是強(qiáng)制性的。三所示的組合大膽在表 2([50,10-5],[200,10-6],[400,10-7])被選為分析并行軸承用一個(gè)槽的壓力場(chǎng)。相應(yīng)的結(jié)果繪于圖 2。顯而易見的是有兩個(gè)密集的病例之間無(wú)顯著差異。在接下來(lái)的研究中,如果 N = 200,則 εζ=εW= 10-6。如果 N =400,然后 εζ=εW= 10-7。壓力曲線與不同的空化壓力圖 3 穿過平行軸承具有單個(gè)槽 3 在不同的氣穴壓力,HD = 5um,A / B = 0.2,b / B 選擇=0.3,N = 200 由 Fowl 等人解析解( 3)及(b)數(shù)值解圖 3 示出了計(jì)算的壓力分布 Vijayaraghavan-基思空化算法,所有這一切都是在整個(gè)息的同時(shí),在不同的氣穴壓力的單個(gè)槽。這些配置文件十分相似,圖 3a或 Fowl 除負(fù)壓的處理方法。氣壓 p 大氣壓為 0 帕在這篇文章中,而達(dá)于Lowell,等(3)為 100 千帕。 圖 4 示出了負(fù)載容量作圖氣穴壓力為平行軸承具有單個(gè)槽。兩種不同的相比槽深度分別為:5 和 10 微米之間??梢钥闯鲈撠?fù)載能力幾乎呈線性減小,空化壓力和負(fù)載容量下降到零,當(dāng)氣穴壓力等于環(huán)境壓力,因?yàn)樵谶@種情況下入口吸入的確不會(huì)發(fā)生。雖然從 5 的槽的深度改變?yōu)?0 微米,計(jì)算出的負(fù)載幾乎一模一樣。該結(jié)果表明這槽深度對(duì)負(fù)載的支持沒有影響。更進(jìn)一步,通過 Fowl 得到的解析解,等人(3)圖還示出。但是,坡度大于一點(diǎn)點(diǎn)該數(shù)值解。針對(duì)兩種情況具有相同深度或 5 米,最大誤差為 10%以下。進(jìn)氣道長(zhǎng)度上的不同負(fù)載能力的影響槽深圖 5 給出負(fù)載對(duì)進(jìn)氣可變長(zhǎng)度的 A / B 容量為幾個(gè)不同的槽深度。幾乎完全一樣的結(jié)果再對(duì)這些不同深度獲得。槽寬度保持在的 b / B = 0.3 的常數(shù),所以入口的比率至出口土地的長(zhǎng)度變化系統(tǒng)。這兩個(gè)子圖似乎不同。然而,一旦示于圖的數(shù)值解。圖 5b 的繪制比例為一半對(duì)數(shù)坐標(biāo)由 Fowl,等得到解析解。在圖 5a,他們是一致的。表 2 的負(fù)載能力和峰值壓力,不同網(wǎng)格收斂(KNM-1/KPA)網(wǎng)格收斂( εζ = εw ) 50 200 400 10?4 6.9696687/1411.11808 9.2547248/1819.87132 7.2090507/1486.6830810?5 0.5355854/250.44194 5.9215411/1254.16183 6.6258887/1346.4054910?6 0.5355854/250.44194 0.4728110/236.79148 2.6351106/648.1506110?7 0.5355854/250.44194 0.4728110/236.79148 0.4691493/235.126297 多槽或載荷步的影響容量為各種發(fā)行三種類型的質(zhì)感(PTS,F(xiàn)TS及PTG)進(jìn)行了調(diào)查圖6.對(duì)于PTS和PTG,滑塊寬度的紋理部分分別為0.6。如該圖所示,無(wú)論是PTS和FTS有較大的負(fù)載容量比PTG的,并且它們的變化趨勢(shì)是相反的。對(duì)于每一個(gè)相同的槽數(shù),公視有較大的軸承能力比PTG。在圖7,比較是空化邊界上進(jìn)行如在實(shí)施雷諾茲和JFO之間的條件Vijay基思空化算法的不同質(zhì)感圖案(PTG或PTS) ,其布局示于圖1B和1c?;瑝K寬度的網(wǎng)紋部分分別為0.6和槽數(shù)為這兩種情況.圖7a是PTG的雙重壓力分布坐標(biāo)。所獲得的結(jié)果之間的最大差別使用獲得的雷諾邊界條件和結(jié)果使用Vijayaraghavan - 基思空化算法是近60倍。左邊的縱坐標(biāo)表示雷諾結(jié)果,其峰值壓力為約12兆帕;右縱軸表示該Vijayaraghavan-基思結(jié)果,其最大的結(jié)果是近0.2兆帕。采用經(jīng)典的雷諾氣穴邊界條件,在關(guān)節(jié)入口土地之間的計(jì)算壓力和出口槽被疊加,使得壓力被高估相比于Vijayaraghavan-基思算法在相同的槽深。此外,雷諾數(shù)條件似乎是向槽的深度敏感。但Vijayaraghavan-基思空化算法,相同的配置文件獲得了不同凹槽的深度。 圖7b是PTS的壓力分布。在這種情況下,既雷諾條件和Vijayaraghavan-基思算法得到類似的結(jié)果。圖 4 負(fù)載能力和空化壓力為4 - 關(guān)系為平行軸承具有單個(gè)槽,A / B =0.2,B / B = 0.3,N = 200(a)(b)圖 5 上負(fù)載容量入口長(zhǎng)度的各個(gè)槽5的影響深度的b / B = 0.3,PCAV = -100千帕,N = 200:(1)分析解通過Fowell等及(b)的數(shù)值解法圖 6 槽或負(fù)載能力為各種分發(fā)步驟6的影響,HD = 5um,PCAV = -100Kp,N = 4008 討論有效性 Vijayaraghavan - 基思空化算法許多研究者對(duì)適用性的關(guān)注二階雷諾方程的表面紋理化問題的,因?yàn)榇蟮碾A躍變化在有紋理的表面的幾何形狀不與用于計(jì)算的假設(shè)一致的經(jīng)典的方程。分析這個(gè)問題,一種方法是簡(jiǎn)化的二維幾何形狀的一維問題,并使用一階雷諾方程的流量。以下這條線 Fowl (3)解析計(jì)算的壓力分布和承載能力開槽基于流守恒原理軸承。該基思空化算法提供了一個(gè)有限差分實(shí)現(xiàn)古典 JFO theory. When 應(yīng)用于軸頸軸承,該算法已經(jīng)產(chǎn)生結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值符合較好。在一定程度上,在雜志上所固有的不同游隙的軸承工程,以及在表面紋理軸承。盡管所有的對(duì)此,報(bào)道稱,適用 JFO 理論來(lái)分析表面質(zhì)感軸承是拉雷什。 Auras 的工作是顯著,因?yàn)樗麄儽容^的微織構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)果采用雷諾模型和埃爾羅德空化模型和軸頸軸承發(fā)現(xiàn)雷諾模型在很大程度上低估了氣蝕區(qū),取得了不準(zhǔn)確的表現(xiàn)估計(jì)。在這項(xiàng)研究中,基思空化算法分析結(jié)果進(jìn)行了比較,以通過 Fowl 等人所得到的解析解。它可以從圖可以看出。 3-5 的它們之間的誤差是可以接受的。該Vijayaraghavan-基思空化算法也被用于解決兩個(gè) PT 和 FT 的問題。值得注意的是,該 Vijayaraghavan-基思空化算法是不帶紋理的溝槽深度敏感,提供該氣蝕發(fā)生。這一點(diǎn)可以通過圖進(jìn)行驗(yàn)證。給予進(jìn)一步的解釋,平行軸承不同深度和其壓場(chǎng)的兩個(gè)凹槽被圖解圖 8,其中片段Ⅰ和Ⅱ(淺槽)和 III 和IV(深溝)具有相同的寬度。因?yàn)樵?Vijayaraghavan-基思空化算法的基礎(chǔ)上,在氣穴區(qū)域施加壓力,假設(shè)是恒定的,則質(zhì)流過的部分 I,II 和 IV 是(19)0012xhUhdpml x????(20)3212sssIxhhdpl x???(21)3212ddIVdxhUphUmlvx????從雷諾數(shù)條件的觀點(diǎn)來(lái)看,這是顯而易見該質(zhì)量流量表示為方程。 (20)和(21)不保守,因?yàn)?HS HD。在 Vijayaraghavan - 基思算法方程。 (20)和(21)被改變?yōu)槔靡韵滦问?3):(22)2cxl sUmh???圖 7 雷諾狀況和 7 之間對(duì)比的 Vijayaraghavan - 基思算法不同質(zhì)感的圖案,α= 0.6, Vijayaraghavan-基思 PCAV = -50 Pa 時(shí),N = 400:(1)部分紋理具有三個(gè)槽(PTG )和(b)與局部變形三個(gè)步驟(PTS)8 建模平行溝槽軸承圖 8 通過并行軸承 8-保守黨質(zhì)量流量有兩個(gè)不同深度的溝槽(23)2cxlVdUmh???因?yàn)?ρC 和 U 是恒定的,ζs 必須等于 ζd 這樣該質(zhì)量流量是守恒的。參數(shù) ζhas 被定義通過埃爾羅德(17)作為小數(shù)電影內(nèi)容,它表示液體餾分中的空化區(qū)域。淺 HS,ζs 較大,而對(duì)于深高清,ζd 較小。其結(jié)果是,產(chǎn)品 ζs和 ζd 是相等的。這一事實(shí)已證明了前述數(shù)值分析。上面的分析表明,雷諾數(shù)的應(yīng)用條件不考慮細(xì)分邊界改革的邊界導(dǎo)致違反原則質(zhì)量守恒的空泡區(qū)域。這是由于這樣的事實(shí)該雷諾茲條件是無(wú)法感覺到什么過流進(jìn)氣蝕區(qū)。因此,焊劑是在創(chuàng)建改革的邊界,而這額外的流動(dòng)導(dǎo)致在該域的所有下游節(jié)點(diǎn)不正確的壓溶作用。在圖 7b 中,有在軸承內(nèi)沒有氣穴現(xiàn)象,因?yàn)榈谝蝗肟诓襟E使足夠顯著壓力抑制在相鄰槽氣穴的形成。因此,本基思空化算法函數(shù)作為雷諾經(jīng)典算法,其計(jì)算結(jié)果受槽的深度。負(fù)載支持機(jī)制的整合在表面紋理平行軸承動(dòng)水壓力的形成可以從三個(gè)不同的角度來(lái)解釋。第一個(gè)是準(zhǔn)反對(duì)稱積分原理廣告漢密爾頓等人 Vance。一腔本質(zhì)上是一個(gè)等壓區(qū)域的壓力可以比流體的蒸氣壓不低;在氣穴區(qū)域中,因此非常低的壓力可通過氣穴壓力來(lái)代替。其結(jié)果是,在高的膜的壓力失去平衡的低壓力,以及區(qū)域一體化壓力產(chǎn)生的凈負(fù)荷支撐力。潤(rùn)滑是那么的多 micro pockets 貢獻(xiàn)的總和。第二個(gè)是入口粗糙度由 Tender 鎮(zhèn)強(qiáng)調(diào)的幾何特征(6) 。其基本原理是可能性產(chǎn)生通過去除材料的等效階躍或斜坡從形式的入口人為的,量身定制的,或加工粗糙度。這意味著,在入口瑞利步驟或楔效應(yīng)必須配備有用于產(chǎn)生壓力。第三是入口吸入 Clair-物理現(xiàn)象由 Fowl 等田間。 (3) 。對(duì)于一個(gè)滑動(dòng)槽平行軸承,當(dāng)潤(rùn)滑劑穿過入口地流到達(dá)發(fā)散槽的入口,一個(gè)子環(huán)境壓力將產(chǎn)生在凹槽中。因?yàn)榇藟毫Φ陀谕獠凯h(huán)境壓力,潤(rùn)滑劑被吸入到軸承以形成動(dòng)水壓力,以及作為負(fù)載的支持。上述三個(gè)觀點(diǎn)似乎不同,但可以在 targeted 以下面的方式。對(duì)于兩個(gè)平行平面的表面,可以不產(chǎn)生流體動(dòng)壓力。一旦入口粗糙的特點(diǎn),入口吸入或夾帶能采取基于等效臺(tái)階或斜坡效應(yīng)。該 quasiantisymmetric 壓力是由進(jìn)氣吸入引起,并區(qū)集成這種壓力產(chǎn)生的凈負(fù)載能力。9 結(jié)論該基思空化算法是傳統(tǒng)上用于滑動(dòng)軸承的分析。與已發(fā)表的分析解決方案相比,本文驗(yàn)證了理論的表面紋理平行的軸承應(yīng)用。使用這種算法的數(shù)值評(píng)價(jià),得出以下結(jié)論可以得出:對(duì)于一個(gè)給定的潤(rùn)滑劑,滑動(dòng)速度和最小膜厚,以下是影響潤(rùn)滑的因素表現(xiàn),如氣穴壓力,入口長(zhǎng)度,槽號(hào)碼和紋理圖案。當(dāng)空化發(fā)生時(shí),空化算法的結(jié)果是正確的,而那個(gè)的經(jīng)典雷諾茲條件是不正確的。在這種情況下,基思算法是不帶紋理的溝槽深度敏感。確定了三個(gè)必要因素產(chǎn)生平行軸承的動(dòng)水壓力。他們是入口粗糙,進(jìn)氣吸力和準(zhǔn)反對(duì)稱整合。10 致謝這項(xiàng)研究是由財(cái)政對(duì)自然科學(xué)的支持中國(guó)的(編號(hào):50875136)和程序的新基礎(chǔ)世紀(jì)優(yōu)秀中國(guó)大學(xué)(NCET-07-0474)的人才。作者感謝馬克 Fowell 博士和匿名審稿人原檢測(cè)錯(cuò)誤稿件和提出改進(jìn)建議。11 參考文獻(xiàn)[1] Brizmer, V., Kligerman, Y., and Etsion, I. 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