高速电主轴油气润滑参数优化系统及平台设计

油气润滑是高速电主轴最高效的冷却润滑方式,然而要达到最佳的润滑效果必须针对不同型号轴承以及不同工况设定准确的油气润滑参数,这就需要可靠的试验装备进行大量的试验分析。为此搭建模拟电主轴运行工况的实验平台,设计油气润滑系统并设计一种兼具油气混合器和油气分配器功能的油气混合分配器。试验结果表明:试验平台最佳的转速范围为0~30 000 r/min,满足高速机床主轴试验的转速要求;油气混合分配器供油误差满足±10%的行业标准,使用寿命达到12万次。因此搭建的试验平台和油气润滑系统对高速电主轴油气润滑参数的试验研究有较高的可靠性。

柱塞泵进油口尺寸对润滑脂流量的影响分析

为使在柱塞泵设计过程中进口段尺寸选取的有理论依据,计算润滑脂在管道不同尺寸条件下的流量和沿程阻力。根据流变学及流体力学理论,对润滑脂在管道内的流动状态进行分析,推导出润滑脂在进口段的流量方程,确定润滑脂管道流动的层流临界条件。研究结果表明:对于研究的柱塞泵,在进口段长度0~15 mm范围内流量呈现出骤降的趋势,长度大于15 mm后流量变化较为平稳;在进口段半径0~30 mm范围内流量呈现出平缓增大的趋势,半径大于30 mm后流量急剧上升。有限元仿真结果与数值分析结果一致,且有相似的变化规律,证明了管道流量方程的准确性。因此,推导的润滑脂管道流动方程适用于润滑泵的工程设计。

油气润滑系统混合器设计及内部流场仿真分析

设计一种新型油气润滑系统油气混合器,对其工作原理、结构设计、流场流型及油气管末端供油情况进行研究。建立包括螺旋管的流体域模型,将整个流体域分为润滑油初始区域、油气混合区域、螺旋管区域和末端直管区域。利用Fluent软件进行数值仿真模拟,建立瞬态模型分析单次打入润滑油的情况下油气两相流的形成机制,提出新的油气混合理论模型。研究结果表明:新型油气混合器结构紧凑,能实现精确定量的油气供给;高速压缩空气能够将润滑油分为两部分,一部分润滑油附着在管壁上以较低的速度向前流动,另一部分随着空气以较高速在管道中心向前流动,从而使得润滑油能够在较短时间内均匀分布在整个管道的管壁之上;在油气管末端,由于背压的影响,润滑油的分布复杂多变,但仍能保证油的连续供给。

低噪声微弱近红外光检测电路设计

随着半导体行业的快速发展,红外检测技术凭借其非侵入式、高速、实时检测、体积小、结构简单的优势得到重视,在气体浓度检测、流体检测等领域得到广泛应用。本文设计了宽带宽、低信噪比的微弱红外光信号检测电路,通过分析跨阻放大电路的各个噪声来源,得出其等效噪声模型和噪声密度曲线,随后设计低通滤波器以在满足目标带宽的同时减少电路输出噪声。最后通过Ltspice仿真对滤波前后电路的噪声密度曲线和总噪声曲线进行对比,。结果表明,本文设计的检测电路能有效对高频噪声进行滤波,其总输出信号噪声降低68.71%,信噪比达到84.86d B。同时其制成的电路板体积较小,易于集成到传感器中作为信号检测电路。