Investigación del rendimiento del cojinete de empuje aerostático de alta velocidad con microagujeros basado en el método de elementos finitos
Autores: Gao, Siyu; Jiang, Tianle; Li, Zhuang; Yang, Hongbin; Zhu, Min; Shang, Youyun; Song, Laiyun; Lu, Lihua; Gao, Qiang; Zhang, Hanqian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación del rendimiento del cojinete de empuje aerostático de alta velocidad con microagujeros basado en el método de elementos finitos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Microagujero
Rodamientos aerostáticos
Aplicaciones de alta velocidad de rotación
Método de elementos finitos
Rendimiento a alta velocidad
Disposiciones de microagujeros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los rodamientos aerostáticos de micro-orificios han surgido como componentes críticos en sistemas de mecanizado de ultra precisión, ofreciendo una capacidad de carga, rigidez y estabilidad superiores en comparación con los diseños tradicionales basados en orificios. Estas mejoras se atribuyen principalmente a las configuraciones de alta densidad de micro-orificios y a la reducción en el diámetro de los orificios. Sin embargo, la investigación sobre el diseño y análisis de rodamientos aerostáticos de micro-orificios para aplicaciones de alta velocidad de rotación sigue siendo limitada. En este estudio, se empleó el método de elementos finitos (FEM) para resolver la ecuación de Reynolds, llevando a cabo así una evaluación sistemática de las características de rendimiento estático y a alta velocidad de los rodamientos aerostáticos de empuje de micro-orificios. Se han examinado de manera exhaustiva los efectos de los tipos de restrictor, los diseños de micro-orificios, los parámetros estructurales y la deformación centrífuga bajo condiciones de alta velocidad de rotación en el rendimiento de los rodamientos. El objetivo de este estudio es proporcionar una base para el diseño de husillos aerostáticos de alta velocidad de micro-orificios.
Descripción
Los rodamientos aerostáticos de micro-orificios han surgido como componentes críticos en sistemas de mecanizado de ultra precisión, ofreciendo una capacidad de carga, rigidez y estabilidad superiores en comparación con los diseños tradicionales basados en orificios. Estas mejoras se atribuyen principalmente a las configuraciones de alta densidad de micro-orificios y a la reducción en el diámetro de los orificios. Sin embargo, la investigación sobre el diseño y análisis de rodamientos aerostáticos de micro-orificios para aplicaciones de alta velocidad de rotación sigue siendo limitada. En este estudio, se empleó el método de elementos finitos (FEM) para resolver la ecuación de Reynolds, llevando a cabo así una evaluación sistemática de las características de rendimiento estático y a alta velocidad de los rodamientos aerostáticos de empuje de micro-orificios. Se han examinado de manera exhaustiva los efectos de los tipos de restrictor, los diseños de micro-orificios, los parámetros estructurales y la deformación centrífuga bajo condiciones de alta velocidad de rotación en el rendimiento de los rodamientos. El objetivo de este estudio es proporcionar una base para el diseño de husillos aerostáticos de alta velocidad de micro-orificios.