[发明专利]整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法

权利要求书

1.一种整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于改变各节流孔内径大小来实现对导轨由于偏载带来的偏角进行调平。

2.根据权利要求1所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于以下步骤：

 一、以长导轨平面为XY坐标平面计算气浮导轨偏载状态下的各个节流孔出口压力，气膜承载力，以及气膜气体压力对X轴与对Y轴的力矩大小;

二、利用雷诺方程以及重积分，计算等间隙状态下气膜承载力和气体对X轴与对Y轴的力矩大小；

三、以等间隙状态下气膜承载力和偏载力矩与非等间隙状态下都相等为收敛条件，调整节流孔出口压力，得到满足收敛条件的一组节流孔出口压力值；

四、则选取原节流孔内径值为调平后节流孔内径初始值，将XY平面按节流孔个数分为多个区域，分别利用气体流量守恒方程进行嵌套耦合，即以满足各区域进出气体流量相等同时满足整个气膜总进出气体流量相等为收敛条件，若计算过程中某个区域进出气体流量不守恒，则以小步长调节节流孔内径值，直到满足收敛条件。

3.根据权利要求2所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于：当所述步骤二中，要求导轨调至等间隙后气膜厚度为调整前受力斜面中心点厚度时，在所述步骤三中，对节流孔出口压力初始值进行调节时，同时增大相应位置气膜厚度变高的节流孔出口压力和减小对应位置气膜厚度变低的节流孔出口压力值，以得到满足力矩收敛条件同时满足厚度要求的一组节流孔出口压力值。

4.根据权利要求3所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于：步骤三中，调节节流孔出口压力使其满足力矩收敛条件，当所得一组数据满足力矩收敛要求而不满足承载力收敛要求时，可根据承载力偏小或偏大，对每个节流孔出口压力值同加或同减来改变承载力，再返回重新调节力矩收敛，以此往复，可到一组节流孔出口压力值，使力矩，承载力都满足收敛。

5.据权利要求3或4所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于，在增大或减少出口压力值时，针对每个节流孔选用不相等的步长，即把每个节流孔出口压力的步长按各自相应位置气膜厚度变化大小的比例关系进行给定。

6.根据权利要求2所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于：当所述步骤二中，不要求导轨调至等间隙后气膜厚度为偏载状态下受力斜面中心点厚度时，即气膜厚度初始值可高于或低于原倾斜承载面中心点厚度的值，在步骤三中同时调整所有节流孔出口压力值，或只调节部分节流孔位置相应气膜厚度增大幅度较多的节流孔出口压力来满足力矩的收敛条件。

7.根据权利要求6所述的整体式气浮导轨在偏载下的等间隙设计方法，其特征在于：步骤三中，同时调整所有节流孔出口压力值时，具体方法是先调节节流孔出口压力使其满足力矩收敛条件，所得一组数据不满足承载力收敛要求时，对气膜厚度进行小步长调整，改变承载力，再返回重新调节力矩收敛，以此往复，可得到一组节流孔出口压力值，使力矩，承载力都满足收敛。