气浮恒张力装置

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1、全日制学术型硕士研究生硕士学位论文论文题目：气浮恒张力装置作者姓名周丹锋指导教师孙建辉教授学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期2015年4月浙江工业大学硕士学位论文气浮恒张力装置作者姓名：周丹锋指导教师：孙建辉教授浙江工业大学机械工程学院2015年4月浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中己经加标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育扔构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，

2、均已在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期；＞４年月日Ｉ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书。２．不保密白。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名；ｋ日期；年备月日巧句／＂导师签名：＂日期；＞【年月日

3、１／／之DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterConstantTensionDeviceofPneumaticCandidate:DanfengZhouAdvisor:JianhuiSunprofessorCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct2015浙江工业大学硕士学位论文气浮恒张力装置摘要随着航天工程日新月异的发展，新的航天器对地面测试设备也不断提出新的要求。尤其是对低频悬

4、挂装置不断提出新的要求。低频悬挂装置可进行模拟太空零重力环境进行多维展开，模态测试等试验项目。为实现“自由-自由”的运动边界条件，要求低频悬挂装置具有非常低的刚度，并且在此基础上提出更长行程，低惯量的要求。原有的低频悬挂设备对于超低频模态试验因为振动范围小使得设备行程不需要太大，且为一维的振动，不需进行挂点跟随。为满足多维展开试验设备中的悬挂装置进行研究与设计。需解决低频悬挂装置的长行程，低惯量的要求。本文的主要工作和成果如下：1．讨论了三种常见的执行装置的优点与缺点，并结合悬挂装置的要求，阐述了气动系统在低频悬挂应用优势。2．机械装置的设计，采用单个无摩擦气缸进行恒力的输出

5、通过气体静压润滑来实现高精度的恒定悬挂力，将原有的较复杂的结构进行简化；设计了新结构的无摩擦气缸。并且设计了新的活塞与气浮轴承结构，气缸可以两端供气提高内部节流塞的供气压力，使之具有更好的抗侧向能力。设计电机主动跟随装置来虚拟延长气缸的整体行程。3．进行了大量的静压润滑的气浮fluent仿真，解释了小孔节流圆柱形静压润滑抗侧向能力的产生机理，讨论了各参数对抗侧向能力的影响。以节流孔直径为关键参数，讨论了各参数与小孔直径之间的对应关系。而小孔直径与气膜的平均厚度两者之间的关系为静压润滑性能的最关键要素。本文主要进行了新的机械结构设计及fluent仿真，通过可视化的压力分布生动地

6、阐述了气体润滑的参数变化所产生的气压分布的变化。该装置不仅可以进行零重力环境模拟，也可以进行减重进行月球表面的环境模拟。而气缸与活塞的加工要求非常苛刻，因此需要研究圆周内表面的加工工艺，提高圆柱度及表面光洁度，使得其性能得到提高。关键词：低频悬挂，静压润滑，fluent仿真，无摩擦气缸I浙江工业大学硕士学位论文CONSTANTTENSIONDEVICEOFPNEUMATICABSTRACTWiththerapiddevelopmentofAerospaceEngineering,newspacecraftgroundtestequipmentalsocontinuouslyp

7、utforwardnewrequirements,especiallyforthezero-spring-ratesuspensionsystem.Thezero-spring-ratesuspensionsystemcansimulatezerogravityenvironmentofspacetodeployandmodaltestinmulti-dimensional.Forrealizingthefreeboundaryconditionofmovement,lowfrequencyhangin