第48卷第22期2012年11月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGVol.48No.22Nov.2012DOI：10.3901/JME.2012.22.168液体静压导轨定压供油式油腔承载力的超静定力学模型*赵建华高殿荣张作超(燕山大学机械工程学院秦皇岛066004)摘要：在机床液体静压导轨的设计计算中，准确计算各油腔的承载力是正确设计液体静压导轨系统的前提。目前液体静压导轨的油腔承载力的计算一般采用“平移外负载”的方法。不同的油腔布置形式对应不同的力学模型，使“平移外负载”的通用性较差。根据叠加原理，利用逆向思维，将定压供油式油腔的承载力分为6部分，分别承受外载荷的6个分量。导轨上油腔的布置较复杂时，油腔承载力的计算变成超静定问题。借鉴“弹性体”的求解方法，列出油膜的变形协调方程，将超静定问题转化成静定问题，进而求解出各油腔的承载力。将油腔承载力的6部分进行矢量叠加，推导出油腔承载力的最终求解方程。以工程中的回转工作台为范例进行计算，与实际的已测结果进行比较，验证了该方法的正确可行性。所做研究提供了定压供油式液体静压导轨油腔承载力的通用计算方法，并能借助计算机编程求解，提高了设计效率和精度。关键词：液体静压导轨叠加原理超静定问题弹性体变形协调方程中图分类号：TH133IndeterminateMechanicsModelofBearingCapacityofConstantPressureOilPocketsinHydrostaticSlideZHAOJianhuaGAODianrongZHANGZuochao(CollegeofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)Abstract：Inthedesignandthecalculationofthehydrostaticslideinthemachinetools,calculatingaccuratelythebearingcapacityoftheoilpocketisaprerequisite.Atpresent,themethodoftranslatingexternalloadiscommonlyusedtocalculatethebearingcapacityoftheoilpockets.Themechanicsmodeloftranslatingexternalloadvarieswiththevariousarrangementsoftheoilpockets,andthenitpossessesthepoorcommonality.Basedonthesuperpositionprincipleofforce,thebearingcapacityoftheconstantpressureoilpocketisdividedinto6parts,whichsustainsthedirectioncomponentoftheexternalload.Whenthearrangementoftheoilpocketsiscomplicated,thecalculationofthebearingcapacityoftheoilpocketsistheindeterminateproblem.Borrowingthesolutionmethodofeasticbody,thecompatibilityequationsofdeformationsforoilfilmsarepresented,andthenthebearingcapacitiesofoilpocketsarederived.Thesixcomponentsoftheoilpocketareaddedup,andthefinalsolutionequationsarederived.Taketherotaryworktableusedinthepracticalengineeringforexample,incomparisonwithon-sitefieldmeasurement,thefeasibilityandcorrectnessofthemethodareverified.Theproposedresearchoffersthegeneralmethodforcalculatingthebearingcapacity,whichcanbedonewiththehelpofthecomputerprogramsandcanimprovethedesignefficiencyandtheaccuracy.Keywords：HydrostaticslideSuperpositionprincipleIndeterminateproblemElasticbodyCompatibilityequationsofdeformation0前言*液体静压支承是借助于输入支承工作面间的国家自然科学基金(51075348)、河北省自然科学基金(E2011203151)和高等学校博士学科点专项科研基金联合(20101333110002)资助项目。20110630收到初稿，20121019收到修改稿液体压力来支承载荷的滑动支承，是在纯液体润滑条件下进行工作[1]。液体静压导轨属于静压支承的一类，近年来所以吸引了国内外较多的学者对其进行了研究。如文献[2]对基于各种油腔形式的膜片自补偿式多油腔静压/混合弯曲支承系统的性能进行了研究；文献[3]对多油腔毛细管补偿式圆锥形静压径向月2012年11月赵建华等：液体静压导轨定压供油式油腔承载力的超静定力学模型169支承的性能进行了分析；文献[4]对带有环形节流器的水压轴向柱塞马达的静压滑动轴承摩擦进行了研究；文献[5]对立式车床的静压导轨支承工作台在油温变化影响下的热变形进行了研究；文献[6]以圆台立式磨床的恒流量静压工作台进行了分析；文献[7]对大型数控滚齿机工作台...
