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目录 1

第一章液体静压技术基础知识 1

第一节概述 1

第二节液体静压轴承的承载原理 2

一、一般介绍 2

二、液体静压轴承的承载原理 3

三、静压系统的压力补偿方式 4

第三节静压系统用油的基本性质 7

一、密度 7

二、重度 8

三、粘度 9

第四节流动液体的性质 12

一、理想液体及稳定流动 12

二、液体流动的连续性 12

三、伯努利定律 13

四、液体流动的两种状态 15

第五节润滑油流经小孔、毛细管及各种间隙的流量 17

一、小孔流量公式 17

二、毛细管流量公式 18

三、平行平板间的流量公式 20

五、环形平面缝隙的流量公式 23

四、同心环状缝隙的流量公式 23

六、内外环形平面缝隙的流量公式 24

第二章液体静压支承的设计基础 26

第一节概述 26

第二节单油腔平面支承 26

一、单油腔矩形平面支承 27

二、单油腔圆形平面支承 28

第三节定压供油系统单油腔平面支承的承载能力和刚度 30

一、定压节流系统的基本关系式 30

二、定压节流静压支承的承载能力 32

三、定压节流静压支承的刚度 33

第四节定量供油系统单油腔平面支承的承载能力和刚度 34

第五节多油腔静压支承的承载能力和刚度 35

一、多油腔平面支承的承载能力和刚度 35

二、多油腔楔面支承的承载能力和刚度 36

三、多油腔圆柱面支承的承载能力和刚度 37

四、对置油腔双向支承的承载能力和刚度 38

第三章液体静压径向轴承 42

第一节定压供油系统各种节流器的结构及工作原理 42

一、小孔节流器 42

二、毛细管节流器 44

三、滑阀反馈节流器 48

四、薄膜反馈节流器 50

五、轴的位移状态及轴承支承刚度分析 53

第二节静压轴承的结构设计 54

一、结构特点 54

二、尺寸参数的选择 56

三、材料 60

第三节静压径向轴承设计计算的简化假设 60

一、圆柱面的平面假设 60

二、载荷作用方向无影响的假设 60

三、其他假设 61

一、主要性能指标的计算公式 62

第四节小孔节流静压轴承的设计计算 62

二、设计特点 67

三、设计计算举例 68

第五节毛细管节流静压轴承的设计计算 70

一、主要性能指标的计算公式 70

二、设计计算举例 72

第六节滑阀反馈节流静压轴承的设计计算 73

一、主要性能指标的计算公式 73

二、设计特点 76

三、设计计算举例 77

一、主要性能指标的计算公式 79

第七节薄膜反馈节流静压轴承的设计计算 79

二、参数分析及选择 81

三、设计特点 83

四、设计计算举例 84

第八节间隙节流静压轴承 87

一、结构形式及工作特点 87

二、主要性能指标的计算公式 89

三、设计计算举例 90

四、正方形节流凸台液阻系数、流量分析及实验 91

五、间隙节流器制造误差对节流液阻的影响 94

一、概述 96

第九节扭板反馈节流静压轴承 96

二、工作原理 97

三、扭板节流器的受力变形分析 97

四、主要性能指标计算公式 97

五、参数选择 100

第十节摆板反馈节流静压轴承 100

一、概述 100

二、工作原理 100

三、主要性能指标计算公式 101

四、参数选择 103

二、工作原理 104

第十一节翘板反馈节流静压轴承 104

一、概述 104

三、主要性能指标计算公式 105

四、参数选择 105

五、设计计算举例 106

第十二节内节流静压轴承 107

一、工作原理 107

二、内节流静压轴承的结构形式 109

三、双进油腔内节流静压轴承主要性能指标计算公式 109

四、单进油腔内节流静压轴承主要性能指标计算公式 114

六、设计计算举例 118

五、分析对比 118

七、包围式矩形集油腔内节流静压轴承 119

八、包围式环形供油槽内节流静压轴承 122

九、内节流静压轴承设计特点 124

第十三节无轴向回油槽静压径向轴承 126

一、毛细管节流（无轴槽）静压轴承 126

二、小孔节流（无轴槽）静压轴承 129

三、滑阀反馈节流（无轴槽）静压轴承 131

四、薄膜反馈节流（无轴槽）静压轴承 134

五、间隙节流（无轴槽）静压轴承 137

一、结构形式 139

第十四节沟槽节流静压轴承 139

二、工作原理及特点 140

三、单列沟槽节流静压轴承主要性能指标的分析和计算 141

四、双列沟槽节流静压轴承主要性能指标的分析计算 148

五、沟槽节流静压轴承的结构设计 149

六、设计计算举例 150

第十五节腔内孔回油静压轴承 152

一、概述 152

二、结构特点及工作原理 152

三、小孔节流腔内孔回油静压轴承的分析计算 155

四、设计计算举例 157

五、对比与分析 161

第十六节 自动让刀静压轴承 165

一、工作原理 165

二、设计参数 166

三、让刀试验 167

四、具有“油泵效应”的控制槽 168

第十七节主轴倾斜对静压轴承载荷特性的影响 169

一、轴颈倾斜对轴承流量及间隙液阻的影响 170

二、轴颈倾斜对轴承油膜刚度的影响 171

一、油腔数目对轴承刚度的影响 173

第十八节静压轴承设计的几个问题 173

三、液体静压（有轴槽）轴承的刚度和载荷特性曲线 173

二、最佳化（优化）设计原则 175

三、主轴系统刚度 177

第四章液体静压止推轴承 181

第一节静压止推轴承的结构 181

一、结构形式 181

二、布局 182

三、结构尺寸 183

第二节静压止推轴承的承载原理及基本参数公式 184

二、基本参数公式 185

一、承载原理 185

第三节小孔节流静压止推轴承的设计计算 187

一、主要性能指标的计算公式 187

二、设计计算实例 188

第四节毛细管节流静压止推轴承的设计计算 189

一、主要性能指标的计算公式 189

二、设计计算举例 190

第五节滑阀反馈节流静压止推轴承的设计计算 191

一、主要性能指标的计算公式 191

二、设计计算举例 192

一、主要性能指标的计算公式 193

第六节薄膜反馈节流静压止推轴承的设计计算 193

二、设计计算举例 194

第七节扭板、摆板及翘板反馈节流静压止推轴承的设计计算 197

一、主要性能指标的计算公式 197

二、节流器主要结构尺寸 198

三、参数选择 198

第八节沟槽节流静压止推轴承的设计计算 199

一、主要性能指标的计算公式 199

二、设计计算举例 200

一、主要性能指标的计算公式 201

第九节间隙节流静压止推轴承的设计计算 201

二、设计计算举例 203

第十节静压径向止推联合轴承 203

一、工作原理 204

二、计算公式的简化假设 204

三、主要性能指标的计算公式 205

四、设计计算举例 206

第十一节油腔节流静压止推轴承 206

一、概述 206

二、工作原理 207

三、轴承止推面上的压力分布函数 207

四、主要性能指标的计算公式 209

五、参数选择 210

六、设计计算对比实例 211

第五章静压轴承的供油系统及调整、维护和故障分析 212

第一节供油系统及其元件的选择 212

一，供油系统 212

二、供油系统的元件选择 217

第二节静压轴承的调整 224

一、小孔节流静压轴承 224

二、毛细管节流静压轴承 224

三、滑阀反馈节流静压轴承 224

四、薄膜反馈节流静压轴承 225

五、间隙节流静压轴承 226

六、扭板、摆板及翘板节流静压轴承 226

第三节静压轴承的装配及维护 227

一、装配的注意事项 227

二、试验运转 228

三、使用维护注意事项 228

第四节静压轴承的故障分析 229

一、轴承及轴颈表面轻微划痕及磨损 229

二、轴承支承刚度不足 229

四、径向轴承油腔压力下降（“掉压”） 230

三、轴承油腔压力波动 230

五、主轴线速度影响油腔压力 231

六、止推轴承油腔“掉压” 233

七、薄膜反馈节流器振动 236

第六章液体静压轴承结构实例 239

一、MB2520高效半自动切入式外圆磨床主轴静压轴承 239

二、371型平面磨床主轴静压轴承 240

三、金刚镗床主轴静压轴承 241

四、轴承滚道磨床电主轴静压轴承 241

五、MM582螺纹磨床主轴静压轴承 242

六、油泵定子曲线磨床主轴静压轴承 243

七、CG6125高精度车床主轴静压轴承 244

八、MG1412高精度外圆磨床主轴静压轴承 244

九、特殊结构静压轴承 245

十、液体静压砂轮修磨装置 247

第七章液体静压导轨 249

第一节概述 249

一、机床、仪器等设备对导轨的要求 249

二、导轨的种类及特点 249

第二节液体静压导轨的结构形式及工作原理 250

一、定压供油开式静压导轨 250

二、定压供油闭式静压导轨 251

三、定量供油静压导轨 252

第三节定压供油静压导轨的节流形式 254

一、螺旋毛细管节流器 254

二、薄膜反馈节流器 254

第四节定量供油静压导轨的定量控制元件 256

一、定量阀 256

二、多联齿轮定量泵 257

三、多头齿轮分油器 258

四、双联定量泵供油系统 258

一、导轨油腔结构设计 260

第五节液体静压导轨的结构设计及调整 260

二、液体静压导轨的调整 263

第六节定压供油开式静压导轨的设计计算 265

一、螺旋毛细管开式静压导轨的设计计算 265

二、单头薄膜反馈节流开式静压导轨的设计计算 271

第七节定压供油闭式静压导轨的设计计算 278

一、毛细管节流闭式静压导轨的设计计算 278

二、双头薄膜反馈节流闭式静压导轨的设计计算 280

三、扭板反馈节流闭式静压导轨的设计计算 283

二、设计特点 288

一、计算公式 288

第八节定量供油开式静压导轨的设计计算 288

三、设计计算举例 289

第九节摆盘节流圆形开式静压导轨 292

一、静压系统结构及工作原理 293

二、设计计算公式 294

三、参数选择及分析 296

四、试验效果及应用范围 297

第十节浮动支承闭式静压导轨 298

一、工作原理及特点 298

二、设计计算 300

三、结构形式 302

第十一节具有调压补偿装置的开式静压导轨 306

一、定比调压（毛细管节流）开式静压导轨 306

二、具有误差补偿装置的开式静压导轨 310

第十二节液体静压导轨的供油系统 313

一、软管连接供油系统 313

二、导油缸连接供油系统 313

三、二次供油系统 314

四、导轨油膜厚度测量装置 315

二、滚动丝杠 316

一、普通滑动丝杠 316

三、静压丝杠螺母 316

第一节液体静压丝杠螺母传动特点 316

第八章液体静压丝杠螺母及蜗杆齿条传动 316

第二节静压丝杠螺母的结构形式及工作原理 317

一、螺旋形（环形）油腔静压丝杠螺母 317

二、多油腔静压丝杠螺母 318

第三节静压丝杠螺母的结构设计 320

一、静压丝杠螺母结构 320

二、静压丝杠螺母的材料 324

三、静压丝杠螺母供油系统的设计要点 324

第四节静压丝杠螺母的设计计算 324

一、毛细管节流螺旋形油腔静压丝杠螺母的设计计算 325

二、双头薄膜反馈节流螺旋形油腔静压丝杠螺母的设计计算 328

第五节静压丝杠螺母结构实例 330

一、XS4563A型三座标液压仿型铣床上的静压丝杠螺母 330

二、YK53数控非圆齿轮插齿机上的静压丝杠螺母 331

第六节静压蜗杆齿条传动 332

一、概述 332

二、承载原理 332

三、设计计算 333

四、结构 334

五、承载试验 335

一、定量供油静压蜗杆齿条传动 336

第七节静压蜗杆齿条传动结构实例 336

二、大型车床刀架静压蜗杆齿条传动 337

三、龙门铣镗床工作台静压蜗杆齿条传动 338

四、具有预充油装置的静压蜗杆齿条传动 339

第九章液体静压支承的动态分析 341

第一节基本概念 341

一、动态性能 341

二、载荷分类 342

三、在阶跃载荷作用下的过渡过程 343

四、在正弦载荷作用下的过渡过程 344

一、毛细管节流静压支承 346

第二节定压供油静压支承的动态分析 346

二、滑阀反馈节流静压支承 348

三、薄膜反馈节流静压支承 353

第三节空气对静压支承动态性能的影响 355

一、“敏感油路”容油体积的变化量 355

二、“敏感油路”容积变化对动态性能的影响 356

第四节可变节流静压支承系统的稳定性 357

一、稳定系统的判别条件 357

二、薄膜反馈节流静压支承系统的稳定性 357

三、滑阀反馈节流静压支承系统的稳定性 357

一、排除系统中的空气 358

第五节静压支承动态性能改善措施 358

二、减少“敏感油路”的容积变化 359

三、调整支承的稳定性 359

四、载荷频率远离特征频率 359

第十章空气静压轴承 360

第一节概述 360

一、工作特点 360

二、工作原理 360

三、节流形式及特点 361

四、改变轴承中压力分布的两个因素 362

一、径向轴承 363

第二节空气静压轴承主要性能指标公式 363

二、止推轴承 364

第三节空气静压径向轴承的设计 365

一、设计内容 366

二、设计计算举例 374

第四节空气静压止推轴承的设计 377

一、空气静压止推轴承的结构形式 377

二、单沟槽气腔止推轴承的设计内容 377

三、双向空气静压止推轴承的设计内容 380

四、设计计算举例 381

一、影响空气静压轴承稳定性的因素 382

第五节空气静压轴承的稳定性 382

二、提高空气静压轴承稳定性的措施 383

第六节空气静压轴承主轴部件结构 386

一、机床主轴空气静压轴承的基本结构形式 386

二、静压主轴的驱动方式 388

第七节空气静压轴承的供气系统 391

一、供气系统中的过滤装置 391

二、供气压力的稳定与调节 392

三、安全防护装置 392

四、典型供气系统 392

一、对材料性能的要求 393

第八节空气静压轴承部件的材料 393

二、材料选用 394

第九节空气静压轴承应用实例 395

一、Studer450外圆磨床空气静压磨头 395

二、高速内圆磨床空气静压磨头 396

三、MMB1420外圆磨床空气静压磨头 396

四、M7120A平面磨床空气静压磨头 397

五、T-CGD-150外圆磨床空气静压磨头 397

附表Ⅰ 399

附表Ⅱ 399

附表Ⅲ 400

主要参考资料 400