氣浮導軌的發(fā)展歷史

在19世紀中葉，法國學者提出了使用氣體作為潤滑劑的可能性。1828年，R R Wil-lis發(fā)表了一篇關(guān)于小孔節(jié)流平板中氣體壓力的文章。他提出的研究模型被認為是氣體潤滑導軌的原型。1886年，O Reynolds推導了雷諾方程，認為潤滑膜中的壓力分布應服從，這使人們對流體潤滑原理的理解達到了理論高度。1913年，WJ Harrison在保持連續(xù)方程中的密度項并以等溫假設(shè)為條件的情況下，得出了可壓縮的雷諾方程，并給出了無限長的氣體潤滑塊和軸頸導向的解決方案，從而為氣體潤滑技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。

國內(nèi)外學者從對空氣導軌偏差，結(jié)構(gòu)設(shè)計和氣浮導軌設(shè)計的分析開始，開發(fā)了多種精密定位實驗工作臺，對靜壓導軌的靜態(tài)和動態(tài)特性進行了許多相關(guān)研究，并且推進超精密工作臺的技術(shù)發(fā)展與進步。

北京航空精密機械研究所的氣浮導軌直線度可以在200mm以內(nèi)達到0.1μm，上海大學三坐標測量機使用的氣浮導軌的直線度為3um / 600mm。國防科學技術(shù)大學的通關(guān)補償技術(shù)可以在300mm以內(nèi)達到0.1μm。哈爾濱工業(yè)大學開發(fā)的氣浮導軌的直線度在250mm以內(nèi)也為0.1-0.2μm。

國內(nèi)外許多學者對氣浮導軌的特性進行了很多研究。哈爾濱工業(yè)大學利用線性源假設(shè)將氣膜中氣體的二維流轉(zhuǎn)換為一維流，從而使雷諾方程可以得到簡單的解析解，以及氣浮導軌的解析計算公式.昆明理工大學建立了一種具有三種類型的節(jié)流模式的氣膜模型：環(huán)面節(jié)流，狹縫節(jié)流和小孔節(jié)流。利用FLUENT軟件迭代求解氣浮導軌的靜態(tài)特征參數(shù)，并獲得這三種典型的節(jié)流形式對氣浮導軌氣膜壓力分布的靜態(tài)承載力和耗氣量的影響規(guī)律。