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研究對(duì)象主要由氣浮導(dǎo)軌模塊、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和磁流變阻尼器模塊三大部分組成。超精密氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)具體研究?jī)?nèi)容主要包括:
1、基于Ansys有限元分析軟件平臺(tái),采用有限元方法對(duì)氣浮導(dǎo)軌的特性進(jìn)行分析,研究氣浮導(dǎo)軌在不同承載工況下空氣靜壓軸承的動(dòng)反力及氣膜靜剛度的非線性變化,并建立流固耦合模態(tài)有限元分析方法對(duì)氣浮平臺(tái)的固有振動(dòng)特性進(jìn)行研究。
2、運(yùn)用有限元分析方法對(duì)自主開發(fā)的雙邊永磁直流直線電機(jī)的磁場(chǎng)分布與力學(xué)特性進(jìn)行分析。以此為基礎(chǔ),分別采用mat lab和mat lab-Adams機(jī)電聯(lián)合分析方法研究這種直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性。
3、超精密氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)為了研究適用于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣浮平臺(tái)的阻尼器,本文對(duì)比分析了閉式磁流變阻尼器與開式電流變阻尼器的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種新型結(jié)構(gòu)的開式磁流變阻尼器,運(yùn)用有限元方法分析其磁場(chǎng)分布,并對(duì)其關(guān)鍵尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);對(duì)其阻尼特性與響應(yīng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
4、為了研究氣浮平臺(tái)的整體性能及其各關(guān)鍵零部件之間的相互影響,本文采用電磁-固耦合分析方法對(duì)具有磁流變阻尼的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣浮平臺(tái)進(jìn)行整體建模和靜力學(xué)特性研究。
超精密氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分:
1.1)直線軸或旋轉(zhuǎn)軸需要安裝到一個(gè)平面度5μm的平臺(tái)基座上。
1.2)氣浮臺(tái)的供氣氣源要是潔凈的,無水無油固體顆粒小于0.2μm,壓力露點(diǎn)-20℃,三級(jí)過濾器定期排水(因地域濕度不同,根據(jù)實(shí)際情況檢查,周/月/季檢查),三級(jí)過濾器要豎直安裝,定期檢查是否有油水的情況,如有,打開過濾器底部開關(guān)排出。
1.3)直線軸和轉(zhuǎn)臺(tái)負(fù)載臺(tái)面在3μm以內(nèi),先用無水乙醇擦拭干凈在安裝工件。
1.4)安裝的工件平面度3μm以內(nèi)。
1.5)安裝螺釘時(shí),4角固定時(shí)要對(duì)角線上螺釘,環(huán)形固定時(shí)要也對(duì)角安裝,先輕微上力,再逐步加力,參考螺釘緊固力矩標(biāo)準(zhǔn)。
1.6)轉(zhuǎn)臺(tái)先通氣再通電,氣壓在0.5~0.6Mpa,關(guān)機(jī)時(shí)先斷電再斷氣。