氣浮導(dǎo)軌的發(fā)展歷史

在19世紀(jì)中葉，法國(guó)學(xué)者提出了使用氣體作為潤(rùn)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(rèn)為是氣體潤(rùn)滑導(dǎo)軌的原型。1886年，O Reynolds推導(dǎo)了雷諾方程，認(rèn)為潤(rùn)滑膜中的壓力分布應(yīng)服從，這使人們對(duì)流體潤(rùn)滑原理的理解達(dá)到了理論高度。1913年，WJ Harrison在保持連續(xù)方程中的密度項(xiàng)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(zhǎng)的氣體潤(rùn)滑塊和軸頸導(dǎo)向的解決方案，從而為氣體潤(rùn)滑技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者從對(duì)空氣導(dǎo)軌偏差，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣浮導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的分析開始，開發(fā)了多種精密定位實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，對(duì)靜壓導(dǎo)軌的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了許多相關(guān)研究，并且推進(jìn)超精密工作臺(tái)的技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步。

北京航空精密機(jī)械研究所的氣浮導(dǎo)軌直線度可以在200mm以內(nèi)達(dá)到0.1μm，上海大學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)使用的氣浮導(dǎo)軌的直線度為3um / 600mm。國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)的通關(guān)補(bǔ)償技術(shù)可以在300mm以內(nèi)達(dá)到0.1μm。哈爾濱工業(yè)大學(xué)開發(fā)的氣浮導(dǎo)軌的直線度在250mm以內(nèi)也為0.1-0.2μm。

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)氣浮導(dǎo)軌的特性進(jìn)行了很多研究。哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(jiǎn)單的解析解，以及氣浮導(dǎo)軌的解析計(jì)算公式.昆明理工大學(xué)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(dǎo)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(duì)氣浮導(dǎo)軌氣膜壓力分布的靜態(tài)承載力和耗氣量的影響規(guī)律。